JP4074953B2 - 冷却装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、腐食性雰囲気の厳しい条件下で使用される冷蔵庫内などを冷却する冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の冷却装置を図４および図５に示す。各図に示した冷却装置は、前面および底面が開口した箱状の本体ケース１０内に、冷媒を利用した冷凍サイクルの一部を構成する蒸発器１と、蒸発器１に冷却用空気を送る送風機２を備えている。本体ケース１０の前面における送風機２の対応位置には、空気吹出口を有するファンカバー３が設置されている。ファンカバー３の前面には、ファンガード５が設けられている。蒸発器１および送風機２の下方における本体ケース１０の底面には、蒸発器１表面から滴下した水を受けるドレンパン４が設置されている。ドレンパン４の一端部には排水管９と接続される排水ノズル４ａが設けられている。ドレンパン４の水受面は排水ノズル４ａに向かって低くなるように傾斜している。そして、除霜用ヒータ７がドレンパン４の上面に密着した状態で取付金具（図示せず）などにより取付けられている。除霜用ヒータ７は平面視でコの字またはＵ字状の形状に形成されている。
一般に、冷却装置の外装部品はアルミニウムなどで構成されているが、腐食性雰囲気の厳しい条件（例えば酸系とか）下で使用される場合、アルミニウム製の外装部品も腐食することがある。そのため、この種の冷却装置では、ファンカバー３やドレンパン４といった外装部品にステンレス製の材料を使用することが多い。
【０００３】
かかる冷却装置において、冷却運転中に蒸発器１表面および送風機２周辺についた霜は冷却効率低下の原因となる。そこで、蒸発器１に取付けたヒータ（図示せず）をある一定時間間隔で発せられる除霜開始指令信号により作動させ、蒸発器１表面の霜を溶かして冷却効率の低下を防止するようにしている。蒸発器１の霜は溶けてドレンパン４内に落ち、ドレンパン４上を排水ノズル４ａへ向けて流れ、排水ノズル４ａから排水管９を経て庫外へと流出する。除霜用ヒータ７は定期的な除霜運転時に通電されてドレンパン４を加熱し、冷蔵庫内が低温状態であっても、蒸発器１から落下した水を氷結させることなく排水管９に流すようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の冷却装置は以上のように構成されているが、次のような問題があった。
通常のアルミニウム製ドレンパンと比べ、ステンレス鋼製のドレンパン４は熱伝導が非常に悪く、熱伝導率は１０分の１以下である（アルミニウム：１７５ｋｃａｌ／ｍｈ℃、ステンレス鋼：１４ｋｃａｌ／ｍｈ℃）。そのため、除霜用ヒータ７が接触している部分の間近のみに熱が伝わるだけでドレンパン４全体には伝わらず、温度分布に大きなバラツキが生じる。よって、除霜用ヒータ７から離れた位置のドレンパン端部などに落下した水が表面張力により溜まった場合、周囲の低温により冷却されて氷結し、さらには氷が成長して排水口４ａを塞いでしまうといった問題がある。
【０００５】
一方で、ドレンパン４全体に熱を伝える目的で除霜用ヒータ７の容量を増加させることが考えられる。その場合は消費電力が大きく増加したりドレンパン４のヒータ接触部分のみが異常に温度上昇してしまい、外部から人が触れた場合に火傷をするなどのおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、除霜用ヒータからの熱を有効に利用して、除霜運転中におけるドレンパン上での氷結を防止し、円滑に排水することのできる冷却装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る冷却装置は、冷凍サイクルの一部を構成する蒸発器と、
上記蒸発器表面からの水を受ける、ステンレス鋼によって方形皿状に形成されたドレンパンと、
該ドレンパンの内に配置され、方形皿状に形成された高熱伝導性を有する材料で構成された受板と、
該受板上に設置された除霜用ヒータと、を有し、
前記受板と前記ドレンパンとの間に、前記ドレンパン上に溜まった水がその表面張力でせり上がって前記受け板の下面に接触し得る高さ寸法に相当する隙間の隙間部が、設けられることを特徴とするものである。
【０００９】
そして、上記した各構成において、受板が非導電体を介してドレンパンに非接触で支持されているものである。
【００１０】
【作用】
請求項第１項の発明により、受板全体は除霜用ヒータによりまんべんなく加熱される。これにより、ドレンパン内にも熱が行き渡る。従って、除霜運転中に溶けた水が落下してもドレンパンの局部で氷結するといったことがない。
【００１１】
受板下面とドレンパン上面との間に大きくあいた隙間部がある場合、受板の熱がドレンパンに伝わらずドレンパンの温度が十分に上昇しないので、受板から隙間部に入った水はドレンパン上で氷結するおそれがある。しかしながら、請求項第２項の発明による隙間部は所定間隙であるから、ドレンパン上の水または氷は受板の下面に接触している。これにより、除霜運転時に除霜用ヒータからの良好な熱伝導により全面が加熱された受板が、ドレンパン上の氷を溶かす。他方、受板とドレンパンとが密着してこれらの隙間が微小である場合は隙間に異物がたまりやすいが、本発明では適度の間隙寸法があり、かつ溶けた水の運搬作用によって、異物が持ち出される。これにより、隙間部に異物は堆積しない。
【００１２】
そして、請求項第３項の発明により、受板は非導電体を介してドレンパンに支持される。従って、受板とドレンパンが異種の金属で構成されている場合であっても電食を生じない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態を図を用いて説明する。図１はこの発明の実施の形態１を示す冷却装置の外観斜視図、図２はこの発明の実施の形態１を示す冷却装置の側断面構成図、図３はこの発明の実施の形態１を示す冷却装置のドレンパンなどの斜視図である。
図１〜３において、本実施形態の冷却装置Ａは、冷媒用の圧縮機、凝縮器、冷媒絞り装置および蒸発器１がそれぞれ冷媒配管を介して環状に接続された冷凍サイクル（蒸発器１以外はいづれも図示省略）を利用するものである。
【００１４】
この冷却装置Ａは、前面および底面が開口した箱状の本体ケース１０内に、上記の蒸発器１と、蒸発器１に冷却用空気を送る送風機２を備えている。本体ケース１０の前面における送風機２の対応位置には、空気吹出口を有するファンカバー３が設置されている。ファンカバー３の前面にファンガード５が設けられている。蒸発器１および送風機２の下方における本体ケース１０の底面には、蒸発器１表面から滴下した水を受けるドレンパン４が設置されている。これらのファンカバー３やドレンパン４は耐食性を向上させる為にステンレス鋼で構成されている。
【００１５】
ドレンパン４は平面に見て方形皿状に形成されており、ドレンパン４の一端部には排水口４ｃを有する排水ノズル４ａが設けられている。ドレンパン４の水受面は排水口４ｃに向かって低くなるように傾斜している。排水ノズル４ａは排水管９（図５参照）と接続されるようになっている。
受板６も平面に見て方形皿状に形成されていて、ドレンパン４内に収容可能な形状寸法となっている。受板６の一端部には排水口６ｃが設けられている。この排水口６ｃはドレンパン４内に受板６を装着したとき、ドレンパン４の排水口４ｃと上下相対する位置に形成されている。かかる受板６はアルミニウム（高熱伝導性を有する材料の例）で構成されている。
【００１６】
そして、受板６の下面とドレンパン４の上面との間に隙間部６ａが存在するように、受板６はその外側面部６ｂがドレンパン４の内側面部４ｂに位置合わせされネジ止めなどで固定される。隙間部６ａの高さ間隙Ｓは水の表面張力およびドレンパン４上面の傾斜と関係しており、ドレンパン４上面の傾斜角度が１゜程度の場合、隙間部６ａの間隙Ｓは２〜３ｍｍ程度である。前記の高さ間隙Ｓは、ドレンパン４上に溜まった水がその表面張力でせり上がって受板６の下面に接触し得る高さ寸法であればよい。
【００１７】
一方、ドレンパン４の内側面部４ｂと対面する受板６の外側面部６ｂには、耐食処理（例えば防食塗膜１１（非導電体の例））が施されている。これにより、受板６は防食塗膜１１を介してドレンパン４と非接触に支持される。尚、受板６の全体に防食塗膜１１を施してもよい。あるいは、ドレンパン４側に防食塗膜１１を施しても構わない。
そして、平面に見てコ字状の除霜用ヒータ７が、受板６の上面に接触した状態で取付金具（図示せず）などにより設置固定されている。
【００１８】
この実施形態の冷却装置Ａは以上のように構成されているので、除霜運転時にヒータ（図示省略）により加熱された蒸発器１表面の霜が溶けて水となり、受板６上に滴下する。受板６は除霜用ヒータ７が接しており、かつ熱伝導性の高い材料で構成されているので、除霜用ヒータ７からの熱が受板６全体にまんべんなく伝わる。従って、受板６上に落下した水は氷結することなく排水口６ｃを通って、下方のドレンパン４の排水口４ｃに落下し、さらに排水ノズル４ａおよび排水管（図示省略）を経て機外に排出される。
【００１９】
ところで、受板６の下面とドレンパン４の上面との間に大きくあいた隙間がある場合、受板６の熱はドレンパン４に伝わらずドレンパン４の温度は十分に上昇しない。その場合、受板６からの水がドレンパン４との隙間に入り込みドレンパン４上に溜まって氷結することがある。
しかしながら、この冷却装置Ａによれば、隙間部６ａの高さ間隙Ｓが、ドレンパン４上の水がその表面張力により受板６の下面に接触し得る寸法に設定されているので、ドレンパン４上の氷も必然的に受板６の下面に接触する。加えて、次の除霜運転時に受板６は良好な熱伝導により全面が加熱される。従って、ドレンパン４上の氷は溶かされて水となり、排水口４ｃを通じて排水ノズル４ａから流出する。
【００２０】
逆に、受板６下面とドレンパン４上面との隙間が微小である場合、この隙間に異物がたまりやすい。しかしながら、冷却装置Ａでは、隙間部６ａの高さ間隙Ｓが適度にひろく、そのうえ溶けた水の運搬作用も働く。これにより、異物は隙間部６ａから持ち出されるから、隙間部６ａに異物が堆積することを防止できる。
【００２１】
他方、ステンレス鋼とアルミニウムといった異種金属同士が接触すると、電食によりアルミニウム側が腐食する場合があるが、この冷却装置Ａでは、アルミニウム製の受板６が防食塗膜１１（非導電体の例）を介してステンレス鋼製のドレンパン４に支持されているから、ステンレス鋼とアルミニウムという異種金属同士が直接接触しない。そのため、異種金属接触による電食が防止される。
【００２２】
尚、本発明の実施形態が以上で説明したものに限定されないことは言うまでもない。例えば、受板を、アルミニウムよりも熱伝導の良好な銅などの金属、あるいは高熱伝導性かつ耐熱性のある樹脂などで構成しても構わない。
【００２３】
また、受板とドレンパンの固定はネジ止めに限らず、リベット止めや溶接であってもよい。
【００２４】
また、受板とドレンパンを非接触にする非導電体の例としては、上述の防食塗膜に替えて、例えばゴム材、合成樹脂材、ガラス材などを採用することもできる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、腐食性雰囲気の厳しい条件下で使用される冷却装置において、ドレンパン内で除霜用ヒータにより受板全体がまんべんなく加熱されるから、除霜運転中におけるドレンパン局部での氷結を防ぐことができる。すなわち、除霜用ヒータの容量を大きくする必要がないので、消費電力の増大や温度上昇による火傷の問題も生じない。
【００２６】
また、請求項２に係る発明によれば、受板下面とドレンパン上面との間の隙間部に、受板からの水が入り込んで溜まった場合でも隙間部は所定間隙であるので、ドレンパン上の水または氷を受板の下面に接触させることができる。すなわち、除霜運転時における良好な熱伝導により全面が加熱された受板により、ドレンパン上の氷を溶かして確実に排水することができる。また、隙間部に異物などが入り込んだ場合でも、溶けた水の運搬作用により異物を持ち出すことができ、隙間部への異物の堆積を抑制できる。
【００２７】
そして、請求項３に係る発明によれば、異種金属同士の接触をなくして電食を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１を示す冷却装置の外観斜視図である。
【図２】 この発明の実施の形態１を示す冷却装置の側断面構成図である。
【図３】 この発明の実施の形態１を示す冷却装置のドレンパンなどの斜視図である。
【図４】 従来の冷却装置の外観斜視図である。
【図５】 従来の冷却装置の側断面構成図である。
【符号の説明】
１ 蒸発器、４ ドレンパン、６ 受板、６ａ 隙間部、７ 除霜用ヒータ、１１ 防食塗膜、Ａ 冷却装置、Ｓ 所定間隙。

Claims (2)

1. 冷凍サイクルの一部を構成する蒸発器と、
   上記蒸発器表面からの水を受ける、ステンレス鋼によって方形皿状に形成されたドレンパンと、
   該ドレンパンの内に配置され、方形皿状に形成された高熱伝導性を有する材料で構成された受板と、
   該受板上に設置された除霜用ヒータと、を有し、
   前記受板と前記ドレンパンとの間に、前記ドレンパン上に溜まった水がその表面張力でせり上がって前記受け板の下面に接触し得る高さ寸法に相当する隙間の隙間部が、設けられることを特徴とする冷却装置。
2. 前記受板が非導電体を介してドレンパンに非接触で支持されていることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。

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