(57)【要約】  【課題】除霜時の消費電力を低減した上で、冷却器および除霜ヒータの省スペース化が実現する冷却器を提供する。  【解決手段】貯蔵室を形成する断熱箱体である冷蔵庫本体内に配設された冷却器１は冷却管２とフィン４とからなり、少なくとも最下段に位置する冷却管２にフィン４が形成されていない裸管部２ｃを有し、冷却器１の裸管部２ｃには、伝熱板６を介して除霜ヒータ５が固定されているので、冷却管２の熱伝導と管内対流の向上が図られ、除霜を効率良く行うことが可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフィンが貫通する冷却管を具備した冷却器において、最下段の冷却管を、前記フィンが貫通しない裸管部とし、さらに前記冷却器の下方に、少なくとも前記冷却器の裸管部を加熱する除霜ヒータを配置し、前記除霜ヒータの上方に、前記除霜ヒータによって加熱される伝熱板を配置し、さらに前記伝熱板を、前記除霜ヒータを上方より覆う覆い部と、前記覆い部と連続して形成され、かつ前記冷却管の裸管部に密着する密着部より構成した除霜ヒータ付き冷却器。
【請求項２】
前記密着部を、前記裸管部の外周に沿って密着する如く曲げ加工された密着部とする請求項１に記載の除霜ヒータ付き冷却器。
【請求項３】
前記密着部と連続して形成され、先端が前記除霜ヒータより離れる方向に延びるガイド部を設けた請求項１または２に記載の除霜ヒータ付き冷却器。
【請求項４】
前記密着部を、前記伝熱板の長手方向側縁に連続して設けた請求項１から３のいずれか一項に記載の除霜ヒータ付き冷却器。
【請求項５】
前記伝熱板に、前記除霜ヒータを固定する固定部を設けた請求項１から４のいずれか一項に記載の除霜ヒータ付き冷却器。
【請求項６】
前記伝熱板における覆い部に、前記除霜ヒータ側の空気が上方へ逃げる貫通部を設けた請求項１から５のいずれか一項に記載の除霜ヒータ付き冷却器。
【請求項７】
一面が開口した断熱箱体からなる本体と、前記開口を開閉する扉を具備し、前記本体内に、可燃性冷媒を封入した冷凍サイクル装置を具備する物品貯蔵装置であって、前記冷凍サイクル装置を構成する冷却器を、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の除霜ヒータ付き冷却器とした物品貯蔵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫等の物品貯蔵装置に設けられた冷凍サイクルを構成する冷却器に関し、特に除霜ヒータ付き冷却器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷蔵庫における省エネが市場において強く求められる中、除霜用ヒータの消費電力も見直されようとしている。また、冷凍サイクル中の冷媒は、フロンガスによるオゾン層破壊や地球温暖化問題に対応するために、従来使用されていたハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）から、オゾン層の破壊がなく、地球温暖化係数の低いイソブタン（Ｒ６００ａ）等の炭化水素系冷媒（以下、「ＨＣ冷媒」と称す）への切換え採用が進んでいる。
【０００３】
このＨＣ冷媒、例えばイソブタンは可燃性冷媒であることから、冷媒漏れを生じた場合に火花等で引火し、火災に発展する可能性がある。したがって、ＨＣ冷媒を使用する冷蔵庫では、電気部品やリレー等の接点、除霜ヒータの発熱等に起因し、着火して発火する可能性があるため、様々な防爆対応が考えられている。
【０００４】
このような従来からの除霜ヒータの省エネ性や安全性に関わる問題点を解消する目的のために、冷却器と除霜ヒータの構成について改善を図った冷蔵庫が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
加えて、従来の冷蔵庫は、最下部に配設された貯蔵室の庫外側後方領域に機械室を形成し、この機械室内に冷凍サイクルの圧縮機を収容するものが一般的であるが、このような構成であると、機械室の形成によって最下部の貯蔵室の収納スペースが削減され、収納容積が減少し、また収納スペースの空間形状も、機械室の突出部を除いた複雑な形状となって収納性がよくないものとなっていた。
【０００６】
これに対し、断熱箱体の貯蔵室内最上部の後背部が下がるように窪ませた凹部を設け、その凹部に冷凍サイクルを構成する圧縮機等の高圧側の構成機器を収納するという冷蔵庫が提案されており、かかる構成の冷蔵庫は、冷却器および除霜用ヒータの収納スペースを、奥行き方向に薄く、かつ高さ方向を低く制限することができるため、貯蔵室の収納量を大きく確保することができる（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
図９は、上記特許文献１に記載された冷蔵庫の冷却器周辺の拡大断面図を示すものである。図１０は、同冷蔵庫における冷却器の除霜ヒータ部の拡大断面図である。
【０００８】
図９、図１０に示すように、冷却器６０は、長尺の冷却管６１に所定ピッチでアルミニウムの薄肉小片からなるフィン６２を積重ねて嵌入し、その後冷却管６１を蛇行状に曲折して、各貯蔵室内の背面幅に対応する所定幅と、フィンの奥行き寸法と、曲折により所定高さ寸法とした直方体状に形成されたものである。
【０００９】
フィン６２は、冷却管６１の直管部のみに配設しており、冷却管６１の端部に位置する曲成部には、冷却管６１の上下に亘る比較的厚肉の短冊状の剛体からなる端板６３を配置し、この端板６３に穿設した嵌入孔（図示せず）を曲成部に合致させるとともに、両側から冷却管６１とフィン６２を挟持固定することで冷却器６０を形成している。
【００１０】
端板６３は、フィン６２の最下縁からさらに下方に延設しており、延設部の両端板間には冷却器６０の霜取りをおこなう除霜ヒータ６４が架設されている。除霜ヒータ６４は、端板６３の相対する側辺に設けられた切込み部６５に嵌め込まれ、両端板６３間に架設された構成となっている。
【００１１】
そして、除霜ヒータ６４と冷却器６０におけるフィン６２の最下端部との間には、ヒータカバー６６が配置されている。ヒータカバー６６は、除霜ヒータ６４の上方部を保護するとともに、除霜動作に伴い、冷却器６０に付着した霜が融解して水滴となり、除霜ヒータ６４を構成するガラス管６７の表面に滴下して蒸発音を発生させないためのものであり、除霜ヒータ６４と同様に、端板６３に形成したスリット状の係止溝（図示せず）に側方から嵌め込んで保持されている。
【００１２】
なお、ヒータカバー６６は、前述した冷却器６０の組立て時に、蛇行成形した冷却管６１およびフィン６２とともに端板６３間に挟み込んで固定すればよく、その断面形状は、フィン６２から落下してくる除霜水を受けて、下方の排水樋６８へ流れ易くするように山形に形成され、さらに、中央の頂部近傍の斜面部には、庫内幅方向に亘って開口する複数のスリット６９が穿設されている。
【００１３】
上記構成は、冷蔵庫（冷却器６０）が除霜動作に入ると、発熱した除霜ヒータ６４により生じた暖気（上昇気流）と輻射熱の加熱作用により、まずヒータカバー６６を加熱し、さらにスリット６９を通って冷却器６０を加熱する。
【００１４】
また、前述の暖気により加熱されたヒータカバー６６からの熱伝導により、端板６３が加熱されることでも除霜が促進される。
【００１５】
図１１は、特許文献２に記載された冷蔵庫の縦断面図を示すものである。
【００１６】
図１１に示すように、断熱箱体７１の内部は、上から順に、冷蔵室７２、冷凍室７３、野菜室７４が形成されている。そして、冷蔵室７２の前面開口には、冷蔵室扉７５を設けている。
【００１７】
また、断熱箱体７１の中央から下方部に位置する冷凍室７３と野菜室７４には、収納性と使い勝手を考慮して、簡易に取り出しが行える引き出しタイプの冷凍室扉７６と野菜室扉７７が設けられている。
【００１８】
冷蔵室７２の庫内には、複数の収納棚７８が設けられており、また、冷凍室７３と野菜室７４には、上面開口形状の収納容器７９ａ，７９ｂが取付けられている。この収納容器７９ａ，７９ｂは、前後方向のレール（図示せず）に案内されるローラ（図示せず）を介して前後方向へ移動可能に支持されている。
【００１９】
断熱箱体７１に設けた凹部８０は、外箱上面８１と外箱背面８２に亘る天面後背部を、冷蔵室７２の最上部の後背部が下がるように窪ませた箇所である。凹部８０は、その左右が断熱箱体７１の左右壁にて塞がれ、上方および背方が開放している。この凹部８０の開放部は、上板８３とこれにほぼ直角な背板８４とからなる凹部カバー８５にて覆われている。また、凹部カバー８５は、ネジ等にて断熱箱体７１に取外し可能に固定されている。
【００２０】
冷凍サイクルの構成機器である圧縮機８６と凝縮器８７は、機械室ファン８８と共に凹部８０内に収まるように配設され、上板８３と背板８４で構成された凹部カバー８５にて覆われている。
【００２１】
冷凍サイクルの構成機器である冷却器８９および除霜ヒータ（図示せず）は、冷凍室７３の背面の限られたスペースに配置されている。
【特許文献１】特開２００４−１９０９５９号公報
【特許文献２】特開２００１−９９５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかしながら、上記特許文献１に記載される冷却器６０の構成では、端板６３への熱伝導により除霜ヒータ６４の表面温度の低減には有効であるが、除霜ヒータ６４の熱はヒータカバー６６の加熱に使用されるため、冷却器６０の加熱時間が必要となり、その結果、除霜時間が長期化し、省エネ効果が充分でないという課題を有していた。
【００２３】
さらに、図１０に示すように、除霜時において、冷却器６０からヒータカバー６６上に融け落ちた霜の塊ａは、さらに溶解が進む中で表面張力の作用等に起因してヒータカバー６６の端部から内側に回り込み、そして水滴ｂが滴下する現象を生じる。
【００２４】
このとき、水滴ｂが除霜ヒータ６４に接触、あるいは除霜ヒータ６４上に滴下し、蒸発する際に音を発し、違和感を与え、また、除霜ヒータ６４のガラス管６７を急速に冷却することになり、除霜ヒータ６４の長寿命化にも影響を与える恐れがあることから、何らかの改善が求められるものであった。
【００２５】
また、上記特許文献１に記載される冷却器６０を、特許文献２に記載される冷蔵庫に搭載した構成としても、図９の構成において冷却器６０と除霜ヒータ６４の距離を縮めるに至っておらず、限られた高さ空間内部に収納するには適していないという課題を有していた。
【００２６】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、冷却器と除霜ヒータで構成される構造体（除霜ヒータ付き冷却器）の総合高さを低く抑えることで、限られた空間への配置を可能とし、さらに、除霜ヒータの輻射加熱作用を利用して冷却管を積極的に加熱し、冷却管の熱伝導作用および冷却管内の冷媒のサーモサイフォン効果により、除霜効率の向上を図り、除霜時の消費電力を大幅に低減できる除霜ヒータ付き冷却器を提供することを目的とするものである。
【００２７】
また、除霜ヒータの表面温度を抑制し、可燃性冷媒を封入した冷凍サイクル装置を具備する物品貯蔵装置への適用を可能とし、物品貯蔵装置の安全性を確保することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記従来の課題を解決するために、本発明は、複数のフィンが貫通する冷却管を具備した冷却器の最下段の冷却管を、前記フィンが貫通しない裸管部とし、さらに前記冷却器の下方に、少なくとも前記冷却器の裸管部を加熱する除霜ヒータを配置し、前記除霜ヒータの上方に、前記除霜ヒータによって加熱される伝熱板を配置し、さらに前記伝熱板を、前記除霜ヒータを上方より覆う覆い部と、前記覆い部と連続して形成され、かつ前記冷却管の裸管部に密着する密着部より構成したものである。
【００２９】
これによって、除霜ヒータ表面の熱は、伝熱板を経由して冷却管へ伝熱するため、除霜ヒータの熱を効率よく冷却管へ伝え、冷却管を積極的に加熱することができる。
【００３０】
したがって、冷却管における熱伝導が裸管部から上方の冷却管へ進行し、これに起因して冷却管内の冷媒のサーモサイフォン効果を向上することができる。その結果、冷却器の除霜効率が向上し、除霜時の消費電力を大幅に低減することができる。
【００３１】
また、除霜ヒータは、前記伝熱板を加熱し、その熱が冷却管へ伝導するため、表面温度の上昇が抑制される。その結果、可燃性冷媒を封入した冷凍サイクル装置を具備する物品貯蔵装置の場合であっても、冷凍サイクル装置を構成する冷却器に上記除霜ヒータ付き冷却器を採用することにより、除霜ヒータの表面温度を可燃性冷媒の発火温度以下に抑えることができ、万が一可燃性冷媒が物品貯蔵装置内に漏洩した状況で除霜ヒータが発熱しても、漏洩した冷媒に引火することはなく、安全性を維持することができるものである。
【００３２】
さらに、本発明は、密着部と連続して前記除霜ヒータより離れる方向に延びるガイド部を設けたことにより、除霜時に前記冷却器から滴下する除霜水は、覆い部によって前記伝熱板上へ滴下することが規制され、ガイド部によって所定の箇所へ導かれ、滴下する。
【００３３】
したがって、除霜水は、前記裸管部を伝って前記除霜ヒータに直接滴下することが抑制され、これに起因した蒸発音や直接の除霜ヒータへの滴下による除霜ヒータの熱歪み等を未然に防ぐことができる。
【００３４】
また、最下段に位置する冷却管近傍に除霜ヒータを配置したことで、冷却器と除霜ヒータで占める高さ寸法を圧縮することになり、冷却器および除霜ヒータが占めるスペースを縮小することができる。その結果、物品貯蔵装置内の物品収容容積をより広く確保することができ、物品の収納性、および使い勝手を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の除霜ヒータ付き冷却器は、除霜ヒータの輻射熱によって伝熱板を加熱し、伝熱板から冷却管への熱伝導により除霜効率を向上させることができ、除霜時の消費電力を大幅に低減することができる。
【００３６】
また、可燃性冷媒を使用した場合においては、伝熱板を加熱する構成によって除霜ヒータの表面温度を可燃性冷媒の発火温度以下に抑えることができるため、安全性を維持することができる。
【００３７】
さらに、最下段に位置する冷却管近傍に除霜ヒータを配置したことで、冷却器と除霜ヒータで占める高さ寸法を圧縮することになり、冷却器および除霜ヒータが占めるスペースを縮小することができる。その結果、物品貯蔵装置内の物品収容容積をより広く確保し、物品の収納性、および使い勝手を向上させることができる。
【００３８】
また、冷却器を冷却室に配置した場合は、除霜ヒータからの輻射熱によっても冷却器を加熱することができ、除霜効率をさらに高めて、除霜運転時間の短縮化を図り、電力消費を抑制した物品貯蔵装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
請求項１に記載の発明は、複数のフィンが貫通する冷却管を具備した冷却器において、最下段の冷却管を、前記フィンが貫通しない裸管部とし、さらに前記冷却器の下方に、少なくとも前記冷却器の裸管部を加熱する除霜ヒータを配置し、前記除霜ヒータの上方に、前記除霜ヒータによって加熱される伝熱板を配置し、さらに前記伝熱板を、前記除霜ヒータを上方より覆う覆い部と、前記覆い部と連続して形成され、かつ前記冷却管の裸管部に密着する密着部より構成したものである。
【００４０】
かかる構成とすることにより、除霜ヒータは、前記伝熱板を介して冷却管を積極的に加熱し、これに起因して冷却管内の冷媒のサーモサイフォン効果を向上することができる。その結果、除霜効率を向上させることができ、除霜時の消費電力を低減することができる。
【００４１】
また、最下段に位置する冷却管（裸管部）の近傍に除霜ヒータを配置したことで、冷却器と除霜ヒータで占める高さ寸法を圧縮することができ、冷却器および除霜ヒータで占めるスペースの縮小化が実現できる。
【００４２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の除霜ヒータ付き冷却器において、前記密着部を、前記裸管部の外周に沿って密着する如く曲げ加工された密着部としたものである。
【００４３】
かかることにより、伝熱板と冷却管間での熱伝導が良好に行え、前記冷却管内のサーモサイフォン効果を有効に作用させることができ、また曲げ加工による冷却管との密着であるため、この密着構成によって伝熱板を冷却器に固定することができ、部品数の削減、ならびに構成の簡素化が可能となるものである。
【００４４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の除霜ヒータ付き冷却器において、前記密着部と連続して形成され、先端が前記除霜ヒータより離れる方向に延びるガイド部を設けたものである。
【００４５】
かかる構成とすることにより、除霜時に前記冷却器から滴下する除霜水を、覆い部によって前記除霜ヒータ上へ滴下することを規制し、そして覆い部に滴下した除霜水を、ガイド部によって所定の箇所へ導き、滴下することができる。
【００４６】
したがって、除霜水は、前記裸管部を伝って前記除霜ヒータに直接滴下することが抑制され、これに起因した蒸発音や直接の除霜ヒータへの滴下による除霜ヒータの熱歪み等を未然に防ぐことができる。
【００４７】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の除霜ヒータ付き冷却器において、前記密着部を、前記伝熱板の長手方向側縁に連続して設けたものである。
【００４８】
かかる構成とすることにより、前記伝熱板による冷却管への熱伝達面積を増加し、前記冷却管におけるサーモサイフォン効果を強化することができ、除霜効率のさらなる向上が期待でき、また、密着部面積の増加に伴い、伝熱板の冷却管への固定面積も増加することができ、伝熱板をより強固に冷却管に固定することができる。
【００４９】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の除霜ヒータ付き冷却器において、前記伝熱板に、前記除霜ヒータを固定する固定部を設けたものである。
【００５０】
かかる構成とすることにより、前記伝熱板と除霜ヒータの距離を安定することができ、これに起因して安定した除霜作用を得ることができる。また、前記除霜ヒータを固定するための別構成部品を不要にもしくは簡素化することができるため、前記伝熱板の付加価値を高め、部品数の削減を図ることができる。
【００５１】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の除霜ヒータ付き冷却器において、前記伝熱板における覆い部に、前記除霜ヒータ側の空気が上方へ逃げる貫通部を設けたものである。
【００５２】
かかる構成とすることにより、冷却器の除霜を、伝熱板を介しての伝熱による冷却管のサーモサイフォン効果に加えて、除霜ヒータ側に位置する空気の貫通部からの逃げに起因した上昇気流によっても冷却管に付着した霜を加熱することができ、除霜効率のさらなる向上が期待できるものである。
【００５３】
請求項７に記載の発明は、一面が開口した断熱箱体からなる本体と、前記開口を開閉する扉を具備し、前記本体内に、可燃性冷媒を封入した冷凍サイクル装置を具備する物品貯蔵装置であって、前記冷凍サイクル装置を構成する冷却器を、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の除霜ヒータ付き冷却器とした物品貯蔵装置である。
【００５４】
かかることにより、除霜ヒータ付き冷却器の除霜特性を活かし、除霜効率が高く、除霜時の消費電力を大幅に低減することができる。
【００５５】
また、伝熱板を加熱する構成であるため、除霜ヒータの表面温度を除霜ヒータの熱容量を低下させることなく可燃性冷媒の発火温度以下に抑えることができ、安全性を維持することができる。
【００５６】
さらに、冷却器と除霜ヒータで占める高さ寸法を圧縮し、冷却器および除霜ヒータが占めるスペースを縮小することができるため、物品貯蔵装置内の物品収容容積をより広く確保することができ、物品の収納性、および使い勝手を向上させることができる。
【００５７】
また、除霜ヒータの輻射熱を、冷却室の壁面で反射させ、冷却器の加熱に供することができるため、除霜効率をさらに高め、除霜運転時間の短縮化を図り、消費電力を抑制した物品貯蔵装置を得ることができるものである。
【００５８】
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。
【００５９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における除霜ヒータ付き冷却器の正面図である。図２は、同実施の形態１における除霜ヒータ付き冷却器の側面図である。図３は、同実施の形態１における除霜ヒータ付き冷却器の除霜ヒータ周辺部の拡大断面図である。図４は、同実施の形態１における除霜ヒータ付き冷却器の除霜ヒータの取付け構造を示す要部分解斜視図である。
【００６０】
図１乃至図４において、冷却器１は、冷却管２と、アキュームレータ３と、フィン４を主体に構成され、冷却管２、アキュームレータ３、フィン４はそれぞれアルミニウム材料で形成されている。
【００６１】
冷却管２は、アルミ管を千鳥形状に蛇行するように曲げ加工したもので、複数のフィン４を貫通している。したがって、上部に位置する入口管２ａから流入した冷媒は、順次蛇行流路を通る間にフィン４の熱交換助長作用が伴う熱交換を行った後、出口管２ｂから流出する。
【００６２】
ここで、冷却器１の最下部に位置する裸管部２ｃは、フィン４を具備しない部分となっており、また冷却管２の全長に対して、略中間点を含む部分に位置している。換言すると、裸管部２ｃは、冷媒の流れの略中間区間であって、往路と復路からなる一対の管で折返し管路を形成しており、この裸管部２ｃを通過した冷媒は、その流れが反転して上昇する。
【００６３】
アキュームレータ３は、冷媒の流れ方向の下流側である冷却器１の出口管２ｂに設けられ、冷却器１上部に配置されている。
【００６４】
また、フィン４は、前述の如く冷却管２が貫通しており、上下方向に連なっている。これらのフィン４と冷却管２の固定は、フィン４の貫通状態において、冷却管２をメカニカル拡管、または液圧拡管することによって密着固定するものである。
【００６５】
ここで、裸管部２ｃとは、複数のフィン（フィン群）を具備した冷媒管２において、フィンが設けられていない所定の区間（連続した管表面部）という概念である。
【００６６】
さらに、冷却器１の下方には、除霜ヒータ５が配置されている。この除霜ヒータ５は、金属抵抗体をコイル状に形成したヒータ線５ａと、ヒータ線５ａを覆う内側ガラス管５ｂと、この内側ガラス管５ｂを覆う外側ガラス管５ｃと、両ガラス管５ｂ，５ｃの両端開口部を覆うキャップ５ｄを具備した二重ガラス管ヒータである。
【００６７】
また、冷却管２の裸管部２ｃには、冷却管２と同じ材料で形成された伝熱板６が固定されている。
【００６８】
伝熱板６は、除霜ヒータ５の上方に位置し、該除霜ヒータ５を覆う長尺の覆い部６ａと、覆い部６ａの長手方向両端に設けられた固定部６ｂと、覆い部６ａの長手方向両側に設けられた密着部６ｃと、密着部６ｃと連続し、先端が除霜ヒータ５から離れる方向に延びるガイド部６ｄを具備した構成であり、これらは、一枚のアルミ板をプレス加工および曲げ加工、あるいは押し出し成形等の加工法によって一体に形成されている。この伝熱板６は、必要に応じて複数の部品から形成することもできる。
【００６９】
覆い部６ａは、除霜時における除霜水が除霜ヒータ５に降りかかることを防止するもので、中央が盛り上がる山形に形成されている。また、必要に応じて、その表面に親水性加工を施すこともできる。そして、その頂部に当る稜線に沿って貫通部６ｅが設けられている。貫通部６ｅは、例えば、平板状にある覆い部６ａの中央部に切込み６ｆ（図４）を行い、そして、その切込み６ｆの両端に該切込み６ｆと直交する切込み６ｇ（図４）を行い、その覆い部６ａを、切込み６ｆを中心に山形に曲げ加工すると共に、一方を（投影方向から見て）切込み６ｆの先端が他方の切込み６ｆの先端に重なるように、切込み６ｇの根元を支点にさらに角度をつけて曲げることによって形成することができる。
【００７０】
なお、貫通部６ｅは、必ずしも覆い部６ａの長手方向に連続して設ける必要はなく、断続して設けることもできる。かかる場合は、例えば、プレス加工等によって、覆い部６ａの曲げと加工と貫通部６ｅの打ち抜きを同時に行い、形成することができる。
【００７１】
また、覆い部６ａの両端に設けた固定部６ｂは、先端部に切欠き６ｈを設けており、その切欠き６ｈにキャップ５ｄの係合部５ｅを嵌め込むことによって除霜ヒータ５を伝熱板６に挟持固定することができる。
【００７２】
さらに、密着部６ｃは、裸管部２ｃの外径と合致するように曲げ加工され、裸管部２ｃと密着した面接触が形成される。そして、密着部６ｃは、その曲げ加工方向を、該裸管部２ｃを抱え込む方向としているため、その取付けに際しては、例えば、密着部６ｃの間隔Ｈ（図４）を一対の裸管部２ｃの間隔と同等に設定することにより、冷却器１の完成後において、若干裸管部２ｃの可撓変形力を利用してその間隔を狭め、密着部６ｃで裸管部２ｃを挟み込むようにし、そして裸管部２ｃの復元作用（スプリングバック作用）を利用して密着関係を形成し、治具等を用いて密着部６ｃと裸管部２ｃの密着をさらに強固にし、伝熱板６の取付けを完了とすることができる。また、この密着関係の形成と同時に伝熱板６を裸管部２ｃへ確実に固定することができる。
【００７３】
しかも、密着部６ｃは、覆い部６ａの長手方向に連続して形成されているため、裸管部２ｃとの密着面積が広く確保でき、十分な熱伝達面積を形成することができる。
【００７４】
また、ガイド部６ｄは、密着部６ｃの曲げ加工の方向から逆の方向に曲げ加工されているため、その先端は、矢印Ｘで示す側面から見る投影面において、除霜ヒータ５の一部と重なって位置し、かつ除霜ヒータ５から離れる方向に延びている。その結果、ガイド部６ｂは、覆い部２ａから流下する除霜水を、除霜ヒータ５から遠ざかるように導き、下方へ滴下させる。
【００７５】
そして、ガイド部６ｄの先端を、覆い部６ａの投影面内に収めることにより、伝熱板６をコンパクトに形成することができる。
【００７６】
なお、伝熱板６を裸管部２ｃへ密着固定する方法は、上述の裸管部２ｃの可撓変形作用を利用して行う他に、冷却器１の組立て工程において、伝熱板６の密着部６ｃを裸管部２ｃへ挿入した後、冷却管２をメカニカル拡管または液圧拡管を行い、裸管部２ｃの外径を伝熱板６の密着部６ｃの内径以上とする方法も可能である。
【００７７】
かかる場合は、伝熱板６の裸管部２ｃへの密着固定と、冷却管２とフィン４の固定が同時に行え、作業効率が良好となる。
【００７８】
そして、伝熱板６の長手両端部に設けた固定部６ｂの切欠き６ｈに、除霜ヒータ５のキャップ５ｄに設けた係合部５ｅを嵌め込むことにより、除霜ヒータ５の取付けが完了する。
【００７９】
さらに、裸管部２ｃへ密着部６ｃを密着させた後に、該密着部６ｃをアルミろう付けすることにより、伝熱板６を冷却器１に固定する方法もある。
【００８０】
さらに、アキュームレータ３には、図１に示すようにデフロストの制御を行うための温度検知手段を構成するサーミスタ７が密着固定されている。
【００８１】
以上のように構成された冷却器１は、冷凍機器等に搭載され、冷却運転を行う。そして、除霜運転時は、前記冷却運転が停止され、除霜ヒータ５が通電される。これにより、伝熱板６と冷却管２の裸管部２ｃが速やかに加熱される。
【００８２】
その結果、裸管部２ｃの内部に滞留する冷媒は、裸管部２ｃの加熱および伝熱板６の加熱による熱を受け、液成分は高温化すると共にガス化し、時間の経過に伴って下方から上方への熱移動が行われる。
【００８３】
したがって、冷却器１の冷却管２内では、前述の熱移動、所謂サーモサイフォン現象によって下方から上方に向けて温度が徐々に上昇し、フィン４および冷却管２に付着した霜を融かし始める。
【００８４】
これにより、霜は水滴となって、あるいは塊状態で伝熱板６の覆い部６ａ上に落下し、覆い部６ａの傾斜によって下方へ落下するが、条件によっては、一部が覆い部６ａに一端付着し、ここで徐々に水滴となって下方へ滴下するものも生じる。
【００８５】
特に、覆い部６ａに付着した霜の塊は、覆い部６ａおよび密着部６ｃの表面に沿ってゆっくりと落下し、覆い部６ａの内側へ回り込もうとするが、ガイド部６ｄによって覆い部６ａの内側への回り込みが規制されるため、除霜ヒータ５への滴下、接触が抑制される。
【００８６】
さらに、伝熱板６の内面および裸管部２ｃに付着した霜も同様に融解し、水となって下方へ滴下しようとするが、表面張力によって密着部６ｃと裸管部２ｃの適宜隙間に水膜Ａ状態で付着し（図５）、そして水膜Ａから水滴Ｂに成長するものの、ガイド部６ｄの傾斜により外側へ移動し、除霜ヒータ５に滴下することなく落下する。
【００８７】
しかも、伝熱板６および裸管部２ｃに付着した霜は、除霜ヒータ５によって速やかに加熱されるため、比較的短時間で乾燥する結果、上述の滴下動作（除霜ヒータ５上への滴下規制）の確実性が増すものである。
【００８８】
したがって、ガイド部６ｄによる除霜水の案内作用の結果、除霜ヒータ５（外側ガラス管５ｃ）の急激な冷却が防止でき、外側ガラス管５ｃの破損、あるいは霜の蒸発音の発生、さらには除霜ヒータ５の熱歪み等を抑制することができる。
【００８９】
また、除霜ヒータ５の熱を直接受け難い冷却管２を、前述の如くサーモサイフォン現象を利用して加熱する構成であるため、特に霜の融解が困難な冷却器１の上部へも効率よく除霜ヒータ５の熱を移動させることができ、除霜時間の短縮化を図ることができる。
【００９０】
さらに、伝熱板６の覆い部６ａには、貫通部６ｅを設けているため、覆い部６ａ内に熱気がこもることもなく、貫通部６ｅから上方へ熱気が抜け出し、その上昇気流によっても冷却管２に付着した霜を加熱することができる。かかることにより、除霜作用が助長され、除霜効率のさらなる向上が期待できる。
【００９１】
また、除霜ヒータ５は、熱伝導良導体（アルミニウム材）で形成した伝熱板６への熱伝導作用の他に、周囲への輻射加熱も行うため、この輻射加熱作用によっても除霜作用を助長することができ、除霜時間のさらなる短縮化、および除霜時の消費電力の低減を可能とすることができる。
【００９２】
さらに、伝熱板６における密着部６ｃは、覆い部６ａの長手方向に連続して形成されているため、裸管部２ｃへの熱伝達面積が確保でき、効率よく裸管部２ｃへ熱を伝えることができ、除霜効率の向上に寄与すると共に、伝熱板６の裸管部２ｃへの固定面積が増加し、伝熱板６をより確実に冷却管２に固定することができる。
【００９３】
また、伝熱板６の裸管部２ｃへの取付けと同時に、密着部６ｃと裸管部２ｃの密着が行えるため、組立て作業性が良く、部品点数の増加を抑制して構成の簡素化を図ることができる。
【００９４】
さらに、上記冷却器１は、伝熱板６を、該冷却器１を構成する冷却管２の裸管部２ｃに固定し、また該伝熱板６に除霜ヒータ５を取付ける構成としているため、除霜ヒータ５と伝熱板６の距離を安定させることができ、伝熱板６の付加価値を高めると同時に、除霜ヒータ付き冷却器としての品質の維持、ならびに除霜運転の信頼性向上が期待できる。
【００９５】
加えて、冷却器１と除霜ヒータ５が占める高さ寸法を短く設定することが可能となり、その結果、除霜ヒータ付き冷却器としてコンパクト化が図れ、冷凍機器等への搭載において有利な構成となるものである。
【００９６】
なお、伝熱板６の材料は、熱伝導性、電食等の腐食の面から冷却管２と同じアルミニウム材料としたが、種類としては、これらに純アルミニウム系を用いることが最適である。また、他のアルミニウム合金を用いてもよい。さらに、冷却器１を塗装する等して、裸管部２ｃの表面が被覆されている場合、または、電食発生の影響が少ない環境では、アルミニウム以外の金属およびその他の熱伝導性材料を用いてもよい。
【００９７】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。なお、実施の形態１と同じ構成要素については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００９８】
図５は、実施の形態２における除霜ヒータ付き冷却器の除霜ヒータ周辺部の拡大断面図である。図６は、同実施の形態２における除霜ヒータ付き冷却器の除霜ヒータの取付け構造を示す要部分解斜視図である。
【００９９】
図５、図６において、先の実施の形態１と異なる点は、伝熱板６の固定部６Ｂに設けた円弧状の挟持部６Ｈによってキャップ５ｄの全周を挟みつけることにより、除霜ヒータ５の伝熱板６への固定を行うようにした点である。
【０１００】
かかる構成とすることにより、除霜ヒータ５をより強固に伝熱板６へ固定することができ、また、伝熱板６の長手方向の寸法を若干短く設定することができ、ヒータ付き冷却器をよりコンパクトに構成することができる。
【０１０１】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。なお、実施の形態１と同じ構成要素については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１０２】
図７は、実施の形態１の除霜ヒータ付き冷却器を搭載した冷蔵庫の一部を切り欠いた側面図である。図８は、同冷蔵庫における冷却器部の拡大図である。
【０１０３】
図７、図８において、冷蔵庫は、断熱箱体で構成され、内部に複数の貯蔵室（図示せず）を設けた本体１１と、前記各貯蔵室に対応して設けられた扉１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと、前記貯蔵室を冷却する冷却装置を具備している。
【０１０４】
前記冷却装置は、圧縮機１３、凝縮器、減圧装置（いずれも図示せず）、および冷却器１を環状に連結した冷凍サイクルを具備し、冷媒には、可燃性冷媒（例えば、イソブタン）が用いられている。
【０１０５】
冷却器１は、実施の形態１に示す構成のもので、本体１１の背面下部に形成された冷却室１４内に配置されている。
【０１０６】
また、本体１１には、冷却室１４に隣接して前記各貯蔵室に連通するダクト１５，１６が設けられており、冷却室１４に設けた送風機１７により、冷却器１によって冷却された冷気が図８の矢印で示すように各貯蔵室を循環するように構成されている。なお、冷気の循環構成は、周知の構成でよいため、詳細な説明を省略する。
【０１０７】
さらに、圧縮機１３は、本体１１の上方後部に配置され、これにより、本体１１は、貯蔵室の貯蔵有効容積を確保した構成となっている。
【０１０８】
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。なお、冷却器１の細部については、図１乃至図４を用いて説明する。
【０１０９】
圧縮機１３が運転され、冷却運転が進むにつれて冷却器１全体が冷却される。
【０１１０】
ここで、伝熱板６は、密着部６ｃが裸管部２ｃに密着固定されているため、冷却管２やフィン４と同様に冷却される。このとき、伝熱板６は、冷却器１の一部として伝熱外面積を増加させることになるため、冷却器１の冷却能力を増大させるように作用する。
【０１１１】
さらに冷却運転が継続されると、冷却器１の冷却管２、裸管部２ｃ、フィン４の表面が着霜する。
【０１１２】
ここで、周知の如く圧縮機１３の積算運転時間等を目安に冷却運転から除霜運転に切り換わると、除霜ヒータ５（ヒータ線５ａ）に所定の電圧が印加される。この除霜ヒータ５に所定の電圧が印加されることで、除霜ヒータ５の内側ガラス管５ｂおよび外側ガラス管５ｃの表面温度が上昇し、その輻射熱によって伝熱板６および裸管部２ｃを加熱する。
【０１１３】
その結果、裸管部２ｃは、除霜ヒータ５の輻射熱と、密着部６ｃを介した伝熱板６からの伝熱によって加熱される。
【０１１４】
特に、冷却器１は、実施の形態１で説明したように、裸管部２ｃと除霜ヒータ５の相対的距離が短くなっており、かつ、ガラス管５ｂ，５ｃの上部からの輻射熱によって裸管部２ｃを加熱するため、裸管部２ｃは、効率よく加熱される。その結果、裸管部２ｃの表面に付着した霜は、短時間で融解する。
【０１１５】
また、除霜時に融解した霜は、裸管部２ｃやフィン４の下方から落下することになるが、実施の形態１で説明したように、伝熱板６の覆い部６ａおよび密着部６ｃとガイド部６ｄによって水滴が直接、高温となった外側ガラス管５ｃの表面に滴下することを抑制されるため、蒸発音の発生を防止することができる。
【０１１６】
さらに、裸管部２ｃが加熱された冷却器１は、裸管部２ｃから冷却管２への熱伝導により、下方から上方への加熱が行われることとなり、その結果、実施の形態１で説明したサーモサイフォン作用によって冷却器１は、下方より上方に向けて加熱され、全体が効率良く除霜される。
【０１１７】
換言すると、裸管部２ｃの加熱を効率良く行うことで、冷却管２の熱伝導と管内対流の向上が図られ、除霜が難しい冷却器１の上部についても除霜を効率良く行うことが可能となるもので、これにより、除霜時間を短縮することができ、除霜時の消費電力を大幅に低減することができる。
【０１１８】
また、伝熱板６は、覆い部６ａに貫通部６ｅを設けているため、除霜ヒータ５の輻射熱を伝熱板６と除霜ヒータ５で形成される空間内にこもらせることがなく、除霜ヒータ５の輻射熱を、貫通部６ｅから逃げ出す上昇気流によって冷却器１のフィン４に伝達することができる。
【０１１９】
なお、伝熱板６の覆い部６ａに設けた貫通部６ｅは、冷却時における通風をも可能とするもので、送風機１７による冷気の循環を阻害することも抑制でき、冷却性能の低下を抑制することができる。
【０１２０】
さらに、冷蔵庫は、除霜ヒータ５の熱を低温の伝熱板６および裸管部２ｃ（冷却管２）へ熱伝導する構成であるため、除霜ヒータ５の表面温度を可燃性冷媒の発火温度以下とすることができ、加えて、除霜ヒータ５を、内側ガラス管５ｂ、外側ガラス管５ｃを有する所謂二重管式のラジアントヒータとしていることにより、万が一冷却管２内を流動する可燃性冷媒の漏洩が発生した場合であっても、可燃性冷媒への引火を抑制し、安全性を確保することができる。
【０１２１】
また、冷蔵庫は、実施の形態１で説明したように、除霜ヒータ５と冷却器１で占める除霜ヒータ付き冷却器の高さ寸法を小さくしているため、冷却室１４の容積を少なくして貯蔵室の物品収納容積を増加することが可能となり、冷蔵庫の付加価値を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明にかかる除霜ヒータ付き冷却器は、除霜効率を向上させて省エネを図ることができるので、家庭用冷蔵庫、業務用冷蔵庫、ショーケース、さらには自動販売機等の物品貯蔵装置に広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の実施の形態１における除霜ヒータ付き冷却器の正面図
【図２】同実施の形態における除霜ヒータ付き冷却器の側面図
【図３】同実施の形態における除霜ヒータ付き冷却器の除霜ヒータ周辺部の拡大断面図
【図４】同実施の形態における除霜ヒータ付き冷却器の除霜ヒータの取付け構造を示す要部分解斜視図
【図５】本発明の実施の形態２における除霜ヒータ付き冷却器の除霜ヒータ周辺部の拡大断面図
【図６】同実施の形態における除霜ヒータ付き冷却器の除霜ヒータの取付け構造を示す要部分解斜視図
【図７】本発明の実施の形態３における冷蔵庫の一部を切り欠いた側面図
【図８】同実施の形態における冷蔵庫の冷却器部の拡大図
【図９】従来例を示す冷蔵庫の冷却器周辺の拡大断面図
【図１０】同冷蔵庫における冷却器の除霜ヒータ部の拡大断面図
【図１１】異なる従来例を示す冷蔵庫の縦断面図
【符号の説明】
【０１２４】
１    冷却器
２    冷却管
２ｃ  裸管部
４    フィン
５    除霜ヒータ
６    伝熱板
６ａ  覆い部
６ｂ  固定部
６Ｂ  固定部
６ｃ  密着部
６ｄ  ガイド部
６ｅ  貫通部
１１  本体
１３  圧縮機
１４  冷却室
１７  送風機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009127925.tif 000009
【図８】
2009127925.tif 000010
【図９】
2009127925.tif 000011
【図１０】
2009127925.tif 000012
【図１１】
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