JP2005098538A - Heat exchange unit and refrigerator with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は熱交換器と除霜ヒーターを組合せた熱交換ユニット及びこの熱交換ユニットを備えた冷蔵庫に関するものである。 The present invention relates to a heat exchange unit in which a heat exchanger and a defrosting heater are combined, and a refrigerator provided with the heat exchange unit.
従来より冷凍サイクルの熱交換ユニットとして、熱交換器に管状の除霜ヒーターを固定させたもの(例えば、特許文献1参照)が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a heat exchanger unit for a refrigeration cycle in which a tubular defrost heater is fixed to a heat exchanger (see, for example, Patent Document 1) has been disclosed.
以下、図面を参照しながら上記従来の除霜ヒーターについて説明する。 Hereinafter, the conventional defrosting heater will be described with reference to the drawings.
図4は従来の熱交換器1の側面図であり、フィン2と冷媒配管3とを備え、フィン2の下部には下方に開口する切欠き4を設け、この切欠き4にガラス管ヒーター5を配置している。これによって、ガラス管ヒーター5が熱交換器1にほぼ埋め込まれるので小型化が図れる。
しかしながら、上記従来の構成は、熱交換器のデッドスペースに除霜ヒーターを配置して容積効率を高めるという点では優れているものの、近年普及しつつある可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルに適用するための安全性の配慮は図られていない。 However, although the above-mentioned conventional configuration is excellent in terms of increasing the volumetric efficiency by disposing a defrost heater in the dead space of the heat exchanger, it is applied to a refrigeration cycle in which a flammable refrigerant that has become popular in recent years is enclosed. Therefore, no consideration is given to safety.
本発明は上記課題に鑑み、可燃性冷媒下でも安全で、且つ除霜能力の高い熱交換ユニットを提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a heat exchange unit that is safe even under a flammable refrigerant and has a high defrosting capability.
上記課題を解決するため、本発明は、冷凍サイクルの熱交換器に付着・堆積した霜を融解させる除霜ヒーターが、前記熱交換器に固定された熱交換ユニットにおいて、前記除霜ヒーターを、抵抗体からなるヒーター線を径寸法の異なる複数の管で多重に覆った多重管ヒーターとしたものであり、外側の管の表面温度は、ヒーター線を1つの管で覆った除霜ヒーターに比べて表面温度を低くできる上に、外側の管の熱を熱交換器へ熱伝導させることでさらに表面温度を低くできる。 In order to solve the above-described problem, the present invention provides a heat exchange unit in which a defrost heater that melts frost attached to and accumulated on a heat exchanger of a refrigeration cycle is fixed to the heat exchanger. This is a multi-tube heater in which a heater wire made of a resistor is covered with multiple tubes with different diameters. The surface temperature of the outer tube is higher than that of a defrost heater with a heater wire covered with a single tube. In addition to lowering the surface temperature, the surface temperature can be further lowered by conducting heat from the outer tube to the heat exchanger.
これによって、可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルに適用する場合には、可燃性冷媒の発火温度よりも表面温度を低くする手段として有効であり、可燃性冷媒が漏洩した場合でも除霜ヒーターの表面から引火するようなことがなく、安全である。 Thus, when applied to a refrigeration cycle in which a flammable refrigerant is sealed, it is effective as a means for lowering the surface temperature below the ignition temperature of the flammable refrigerant, and even if the flammable refrigerant leaks, the surface of the defrost heater It is safe from being ignited.
本発明によれば、外側の管の表面温度は、ヒーター線を1つの管で覆った除霜ヒーターに比べて表面温度を低くできる上に、外側の管の熱を熱交換器側へ熱伝導させることでさらに表面温度を低くできる。 According to the present invention, the surface temperature of the outer tube can be lower than that of a defrost heater in which the heater wire is covered with one tube, and the heat of the outer tube is transferred to the heat exchanger side. By making it, the surface temperature can be further lowered.
これによって、可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルに適用する場合には、可燃性冷媒の発火温度よりも表面温度を低くする手段として有効であり、可燃性冷媒が漏洩した場合でも除霜ヒーターの表面から引火するようなことがなく、安全である。 Thus, when applied to a refrigeration cycle in which a flammable refrigerant is sealed, it is effective as a means for lowering the surface temperature below the ignition temperature of the flammable refrigerant, and even if the flammable refrigerant leaks, the surface of the defrost heater It is safe from being ignited.
本発明の請求項1に記載の発明は、冷凍サイクルの熱交換器に付着・堆積した霜を融解させる除霜ヒーターが、前記熱交換器に固定された熱交換ユニットにおいて、前記除霜ヒーターを、抵抗体からなるヒーター線を径寸法の異なる複数のの管で多重に覆った多重管ヒーターとしたものであり、外側の管の表面温度は、ヒーター線を1つの管で覆った除霜ヒーターに比べて表面温度を低くできる上に、外側の管の熱を熱交換器へ熱伝導させることでさらに表面温度を低くできる。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a heat exchange unit in which a defrost heater for melting frost adhering / depositing on a heat exchanger of a refrigeration cycle is fixed to the heat exchanger. The heater wire made of a resistor is a multi-tube heater in which a plurality of tubes with different diameters are covered in multiple tubes, and the surface temperature of the outer tube is a defrost heater in which the heater wire is covered with a single tube. In addition to lowering the surface temperature, the surface temperature can be further lowered by conducting heat from the outer tube to the heat exchanger.
これによって、可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルに適用する場合には、可燃性冷媒の発火温度よりも表面温度を低くする手段として有効であり、可燃性冷媒が漏洩した場合でも除霜ヒーターの表面から引火するようなことがなく、安全である。 Thus, when applied to a refrigeration cycle in which a flammable refrigerant is sealed, it is effective as a means for lowering the surface temperature below the ignition temperature of the flammable refrigerant, and even if the flammable refrigerant leaks, the surface of the defrost heater It is safe from being ignited.
次に請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、多重管ヒーターの外側の管を熱伝導性の高い金属で形成したものであり、加熱された外側の管の熱が、管自身の高い熱伝導性を活かして熱交換器へ熱伝導し効率よく霜を除去することができる。
Next, the invention according to
次に請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、多重管ヒーターの外側の管をガラスで形成したものであり、これによって外側の管は、加熱された内側の管より輻射された熱線を透過させて熱交換器を加熱するだけでなく、外側の管の発熱分も熱交換器側へ熱伝導するので、さらに除霜能力が向上する。
Next, the invention according to
次に請求項4に記載の発明は、請求項2または請求項3に記載の発明において、外側の管は、熱交換器のフィンに予め設けられた切欠き部に圧入されるものであり、これによって除霜ヒーターの熱交換器への装着が容易になり、作業性が向上する。
Next, the invention according to
次に請求項5に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、外側の管は、熱交換器のフィンに予め設けられた貫通孔に外側の管を挿入し、径寸法を拡大させることで外側の管を熱交換器に密着させたものであり、これによって外側の管から熱交換器への熱伝導性が増し、熱交換器に付着した霜を効率よく除去することができる。
Next, the invention according to claim 5 is the invention according to
次に請求項6に記載の発明は、冷凍サイクルの熱交換器に付着・堆積した霜を融解させる除霜ヒーターが、前記熱交換器に固定された熱交換ユニットにおいて、前記除霜ヒーターは、抵抗体からなるヒーター線を径寸法の異なる複数の管で多重に覆った多重管ヒーターとし、前記多重管ヒーターの外側の管を冷却するようにしたものであり、これによって霜の付着を外側の管へ集中させ、熱交換器へ付着する霜の量を抑制でき、除霜時間が短くなる。 Next, the invention according to claim 6 is a heat exchange unit in which a defrost heater that melts frost adhering to and accumulated on a heat exchanger of a refrigeration cycle is fixed to the heat exchanger, and the defrost heater includes: A heater wire made of a resistor is a multi-tube heater in which a plurality of tubes having different diameters are covered multiple times, and the outer tube of the multi-tube heater is cooled. The amount of frost that concentrates on the pipe and adheres to the heat exchanger can be suppressed, and the defrosting time is shortened.
次に請求項7に記載の発明は、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の熱交換ユニットを備えた冷蔵庫であり、万が一可燃性冷媒が冷蔵庫内に漏洩した状況で除霜ヒーターが発熱しても、表面温度が冷媒の発火温度未満であるので漏洩した冷媒に引火することはなく安全である。 Next, the invention according to claim 7 is a refrigerator including the heat exchange unit according to any one of claims 1 to 6, and defrosts in a situation where a flammable refrigerant leaks into the refrigerator. Even if the heater generates heat, since the surface temperature is lower than the ignition temperature of the refrigerant, the leaked refrigerant is not ignited and is safe.
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、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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, about the same structure as the past, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1による熱交換ユニットを示す一部破断正面図であり、図2は同実施の形態における熱交換器と除霜ヒーターの固定状態を示す要部斜視図、図3は同実施の形態における熱交換器と除霜ヒーターの他の固定方法を示す要部斜視図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a partially broken front view showing a heat exchange unit according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of main parts showing a fixed state of a heat exchanger and a defrost heater in the same embodiment; FIG. 3 is a perspective view of relevant parts showing another fixing method of the heat exchanger and the defrosting heater in the same embodiment.
図1において、除霜ヒーター20は、抵抗線を有効発熱部としてコイル状に形成したヒーター線21を内臓し、ヒーター線21の両端近傍はコイル状ではなく直線状の接続部21aを形成している。
In FIG. 1, a
栓22は、シリコンゴム製で、後述のガラス管23の開口端を覆い、且つ外側の管24の両端を保持している。栓22には、後述のリード線25が貫通するリード線挿入孔22aが設けられている。
The
内側の管23は、両端が開口した外径10.5mm程度の円筒形状を成すガラス管であり、ヒーター線21を覆っている。
The
外側の管24は、内側の管23を覆う管体であり、熱伝導性の高い素材、例えばアルミニウムのような金属で形成され、ヒーター線から輻射される熱を内面で吸収し、外面から放熱する。
The
本実施の形態では、外側の管24の厚さを1mmにすることで、通電時、外側の管24の表面温度は300℃以下に設定されている。
In the present embodiment, by setting the thickness of the
リード線25は栓22に設けられたリード線挿入孔22aを通ってヒーター線21に接続されている。ヒーター線21とリード線25は、導電性部材からなるスリーブ26によって接続されている。
The
熱交換器27は、複数のフィン28とフィン28を貫通するように設置された冷媒配管29とで構成され、除霜ヒーター20の外側の管24は複数のフィン28で保持されている。
The
このように、熱交換器27と除霜ヒーター20が熱伝導性良好に組み立てられているものが熱交換ユニット30である。
Thus, the
除霜ヒーター20の熱交換器27への固定は、図2に示すように、熱交換器27のフィン28に予め貫通孔28a(図示せず)を設け、貫通孔28aに外側の管24を挿入した状態で、管の内面から外面へ径を広げる加工を施すことにより、外側の管24をフィン28に密着させることができる。
As shown in FIG. 2, the
この方法は、外側の管24が金属製の場合に有効であるが、管を拡大する加工が必要なため、外側の管24をフィン28に固定させてから内部部品を組み立てるのが望ましい。
This method is effective when the
また、他の固定方法として、図3に示すように熱交換器37のフィン38に、予め切欠き部38aを設けておき、切欠き部38aに外側の管24を圧入することでフィン38に密着させることができる。
As another fixing method, as shown in FIG. 3, a
この方法は、除霜ヒーター20の状態で切欠き部38aに挿入することができるので、外側の管24がガラス管で構成された除霜ヒーター20に適用するの望ましい。
Since this method can be inserted into the
以上のように構成された除霜ヒーターについて、以下にその動作を説明する。 About the defrost heater comprised as mentioned above, the operation | movement is demonstrated below.
ヒーター線21が発熱すると、輻射熱線はガラスからなる内側の管23を透過し、アルミニウムからなる外側の管24の表面を温度上昇させる。
When the
外側の管24は熱交換器27の複数のフィン28に保持されているので、熱交換器27に堆積した霜は、ヒーター線21の輻射熱によって加熱された外側の管24からの熱伝導によって融解・除去する。
Since the
栓22は外側の管24の両端を保持しているので、外側の管24の熱は伝わってくるが、外側の管24が熱交換器27のフィン28に保持されているので、ほとんどの熱がフィン28へ移動するため、栓22の急激な温度上昇はなく熱劣化は抑制される。
Since the
本実施の形態では、ヒーター線21を2つの管で覆う二重構造にしたので、外表面温度を低減することができ、可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルの除霜ヒーターとして最適であり、除霜能力を損なわずに外側の管24の表面温度を可燃性冷媒の発火温度よりも低くすることができる。
In this embodiment, since the
また、外側の管24の材質は、アルミニウムに限定されるものではなく、熱伝導性の高い銅、銅合金や、透過率の高いガラスでもよい。
Further, the material of the
外側の管24がガラスの場合は、ヒーター線21から輻射され、内側の管23を透過してきた熱線が、さらに外側のガラスを透過してフィン28に到達するので輻射と熱伝導の両効果によって熱交換器を加熱するので効率よく除霜できる。
When the
本実施の形態では、外側の管24と冷媒配管29は離れているが、外側の管24の表面に冷媒配管29の一部を密着させてもよく、この場合、冷却時は外側の管24の表面も冷却されるので、外側の管24の表面への着霜が促進され、逆に、フィン28への着霜が抑制され、除霜時は外側の管24に付着した霜が素早く融解されるので、除霜時間が短くなり節電が図れる。
In the present embodiment, the
また、外側の管24の冷却方法として、外側の管24に予め冷媒の流路を設けておき、その流路を冷凍サイクルに配管することで、外側の管を直接冷却することもできる。
Further, as a cooling method for the
以上のように、本発明にかかる熱交換ユニットは、ヒーターの表面温度を低くできるので信頼性が高く、可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルに適用する場合などには、可燃性冷媒の万一の漏洩時にも安全性が高く、冷凍サイクルを備えた冷蔵庫をはじめとする機器への幅広い適用が可能である。 As described above, the heat exchange unit according to the present invention is highly reliable because the surface temperature of the heater can be lowered, and when applied to a refrigeration cycle in which a combustible refrigerant is sealed, It is highly safe even when leaked, and can be applied to a wide range of equipment including refrigerators equipped with a refrigeration cycle.
20 除霜ヒーター
21 ヒーター線
22 栓
23 内側の管
24 外側の管
27 熱交換器
28 フィン
28a 貫通孔
30 熱交換ユニット
38a 切欠き部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003329655A JP2005098538A (en) | 2003-09-22 | 2003-09-22 | Heat exchange unit and refrigerator with the same |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007155200A (en) * | 2005-12-05 | 2007-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Cooler, and refrigerator provided with the same |
WO2011025090A1 (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-03 | Cooltainer Co., Ltd. | Defroster having heating wire coupled to cooling fin and low temperature warehouse using the same |
-
2003
- 2003-09-22 JP JP2003329655A patent/JP2005098538A/en active Pending
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WO2011025090A1 (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-03 | Cooltainer Co., Ltd. | Defroster having heating wire coupled to cooling fin and low temperature warehouse using the same |
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