JPS6369178A - 除霜用発熱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、冷凍冷蔵庫の熱交換器に使用される除霜用発
熱体に関する。

従来の技術 一般に冷凍冷蔵庫の熱交換器は、複数の薄い金属板のフ
ィンを平行に並べ、冷媒管を直交させて貫通した後、冷
媒管を拡管することによりフィンと冷媒管を機械的に密
着固定させ、さらに、フィンの配列部が互いに直線平行
になるようフィンが配列されてない部分の冷媒管を蛇行
状に成形して得られる。

こうして得られたフィン列が分離独立したいわゆる多段
式の熱交換器は冷凍冷蔵庫の冷却ダクトの中にセットさ
れ、コンプレッサーにより冷媒を冷媒管の中に循環させ
るとともに、冷凍室や冷蔵室を冷やすために気流を熱交
換器中に強制循環させることにより冷却することができ
る。

冷凍室や冷蔵室からの戻り気流は熱交換器の気流流入口
で混合されて熱交換器を通るが、冷凍室からの戻り気流
の温度が−２０〜−１５℃に対して。

冷蔵室からの戻り気流の温度は５〜８℃でかつ湿度が高
いことから、熱交換器の気流流入側のフィンや冷媒管の
表面には多量の着霜が生じ、そのまま冷却運転を続ける
とフィン間に目詰まりを起して冷却効率が著しく低下す
る。こうしたことから。

発熱体を熱交換器に取付で１日ＩＣ２〜３回定期的に除
霜をする必要がある。発熱体によって除霜を行う場合、
冷凍室に保存されている食品を劣化させないためには、
短時間で効率よく除霜を完了しなければならない。また
、冷凍冷蔵庫は長期間連続通電して使用されるので１発
熱体の消費電力を必要最小限に抑えておくことが重要に
なる。

従来、この種の発熱体は、特公昭５８−９９１）号公報
や特開昭５９−１８９２７３号公報に提案されている。

特公昭５８−９９１）号公報によれば、多段式の熱交換
器のフィン列の相対向する角部にヒータの挿入用切込み
を設け、この挿入用切込み間に熱的に接触するように金
属パイプの中にヒータ線を挿入したパイプヒータを取付
けていた。

また、特開昭５９−１８９２７３号公報によれば、熱交
換器の複数のフィンおよび側板にコ字形切欠き溝を形成
し９発熱体は、正の温度係数を有する発熱抵抗体とし、
その外かくに絶縁層を介して熱伝導性のよいアルミ板等
の外かく材を設けた面状発熱体とし、この面状発熱体を
複数のフィンと直交するように切欠き溝に挿入して取付
けていた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の除霜用発熱体には９次のような欠
点があった。すなわち、特公昭５８−９９１）号公報で
は、パイプヒータがフィンの相対向する角部に蛇行状に
取付けられていることから１次の欠点を有する。

（１）パイプヒータとフィンとの接触面積が少なくかつ
フィンとの非接触部分が約２０％もあるので。

パイプヒータの表面温度を高くして除霜を行わざるをえ
ないことと対流損失が多くなるため。

冷却ダクト内の温度を上げ過ぎて次の冷却運転に余分な
時間がか力１つたり、冷凍室の食品を劣化させやすい。

（２）パイプヒータは蛇行状に成形されてフィンの角部
に取付けられるので９着霜の多い部分と少ない部分の除
霜かきめ細かくできる配役ができないので、除霜時間が
長くなって消費電力が多くなる。

（３）　　除霜時に溶けきらない霜が熱交換器の下方に
着霜するので、下側に樋状のヒータを設けて再除霜する
必要があるため、構造的に複雑になってコストが高くな
ってしまう。

また、特開昭５９−１８９２７３号公報によればフィン
と側板にコ字形の切欠き溝を設けて面状発熱体を挿入し
た構成のため９次の欠点を有する。

１０　　多段式の熱交換器に取付けた場合、フィン列の
各段のギャップが狭いため９面状発熱体の幅が狭くなり
過ぎて除霜を短時間に完了できるだけの発熱容量がとれ
ず、除霜時間が長くなったりあるいは除霜サイクルを多
ぐせざるをえないため、冷凍食品の劣化や消費電力が多
くなってしまう。

（２）面状発熱体は温度が低くなるほど発熱量が増加す
る特性を有するが、−３０〜０℃の温度領域では発熱量
がほぼ飽和してしまうので９着霜量の多い気流流入側の
フィン部分の除霜を短時間で効率よく行うだけの発熱能
力がない。

（３）　　除霜時の着帽を溶かす別の樋ヒータが必要に
なり、構造が複雑になってコスト高になる。

問題点を解決するための手段 本発明は、上記欠点を除くためになされたものであり、
コード状発熱体を蛇行配設して金属薄板と均熱体との間
に介在させ一体接合し、金属薄板が内側になるよう略Ｕ
字状に折曲げて樋部を形成し、金属薄板がコード状発熱
体を包含密着するように加圧形成され、かつ略Ｕ字状に
折曲げた橋掛にコード状発熱体金配設したものである。

作用 本発明の除霜用発熱体は上述した構成にしたことにより
９面状になった発熱体をＵ字状に折曲げて熱交換器の両
面にセットすることによって。

（１）　　フィンとの接触面積が大きくとれて表面温度
を低く抑えられるので、対流損失が小さくかつ効率のよ
い除霜ができる。

（２）　　コード状発熱体は着霜量に合わせたきめ細か
い配設ができる。

（３）Ｕ字状に折曲げた樋部にコード状発熱体を配設し
たので、着霜を再除霜できる。

実施例 以下１本発明の一実施例を図面により説明する。

第１図は９本発明の除霜用発熱体を示したもので、１は
蛇行配設されたコード状発熱体、５はコード状発熱体１
の最外かくに設けられた熱融着性の被覆層、６は熱伝導
性のよい厚さがα０３〜α１閣の例えばアルミ箔のごと
き金属薄板、７は金属薄板６の表面に予め積層し、かつ
被覆層５と熱圧着して溶着できる性質を有する材質から
なる熱融着層、８は蛇行配設したコード状発熱体１を熱
融着層７によシ金属薄板６に固定して得られるヒータユ
ニット、９はヒータユニット８の金属薄板６側から加圧
成形をして金属薄板６をコード状発熱体１に包含密着さ
せた後の熱融着層７に一体接合される熱伝導性のよい厚
さｃＬ０３〜Ｑ、５ｗＩのアルミのごとき均熱体、１０
はコード状発熱体１とコネクタ１）０部分で接続された
引き出しリード線、１２はヒータユニット８と均熱体９
とが一体接続した面状体を蛇行配設したコード状発熱体
１の長尺直線部１ａと平行になるよう略Ｕ字状に成形し
た折曲げ部、１３は折曲げ部１２によってできた機部、
１４は機部１３に設けられた除霜によって生じ−た水を
流す排水口。

１５は冷凍室と冷蔵室からの戻り気流の気流流入口であ
る。

第２図は、除霜用発熱体のヒータユニット８の部分を示
したもので、１はコード状発熱体、２はポリエステルや
ガラス等の耐熱繊維からなるコード状発熱体の芯糸、３
は芯糸２の外周囲に巻着された銅、ニクコム等からなる
発熱抵抗線、４は芯糸２および発熱抵抗ｌｓ３の外周囲
に押出成形によりチュービングされた塩化ビニル、シリ
コーンゴム等からなる絶縁層、５は絶縁層４の外周囲に
押出成形によりチュービングされたオレフィン系組成物
例えばポリエチレン、酢酸ビニル、熱可塑性エラストマ
ー等からなる熱融着性の被覆層、６は熱伝導がよく、伸
び性のある例えばα０３〜０１霧の軟質のアルミ箔のご
とき金属薄板、７は金属薄板６とラミネート加工により
予め積層され、かつ被覆層５と熱圧着により溶着する性
質の材質例えばオレフィン系のポリエチレン、酢酸ビニ
ル等からなる熱融着層である。所定のパターンで蛇行配
設されたコード状発熱体１の上に熱融着層７がコード状
発熱体１側に向くように金属薄板６を載置し。

ｔ２０〜２５０℃の温度で１〜ＩＤ＄）間熱圧着するこ
とによって、被覆層５と熱融着層７とが溶着してヒータ
ユニット８が得られる。

第３図は、除霜用発熱体断面の一部を示したもので、１
はコード状発熱体、５はコード状発熱体１の最外かくに
設けた熱融着性の被覆層、６は熱伝導性と伸び性のよい
厚さが（１０３〜ｃＬ１ｍのアルミ箔のごとき金属薄板
、７は金属薄板６の表面に積層され被覆層５と熱圧着で
溶着される熱融着層。

９は熱融着層７によって金属薄板６と一体接合される熱
伝導性のよい厚さ０．０３〜０５簡のアルミのごとき均
熱体である。金属薄板６は、均熱体９と熱圧着で一体接
合される前の熱の加わらない工程にお込て、コード状発
熱体１側を硬い面とし金属薄板６側にゴムの発泡体のご
とき弾性体を介在させて５０〜３００　Ｋｇ／−ｒ／ｌ
の圧力で加圧する仁とによって。

コード状発熱体１の外周囲に包含密着されている。

また、金属薄板６は軟質で均熱体９の厚さよりも薄いも
のとし、金属薄板６を内側にして折曲げ加工が施される
。

第４図は本発明の除霜用発熱体を熱交換器１６に組込ん
だ状態を示したもので、１７は所定の間隔で並べられた
フィン、１８はフィン１７と直交し、かつフィン１７の
配設されていない部分を蛇行状に折曲げてなる冷媒管で
あり、蛇行配設したコード状発熱体１を介在させて金属
薄板６と均熱体９とで一体接合し、かつ金属薄板６が内
側になるよう略Ｕ字状に折曲げ部１２の個所で折曲げた
除霜用発熱体をフィン１７に接触させて固定したもので
ある。コード状発熱体１を包含密着した金属薄板乙の凸
部Ｕ多段になっているフィン１７の角部とフィン１７の
両側面に設けられた切り欠き部１９の位置に配設され、
コード状発熱体１から発生した熱は金属薄板６と均熱体
９とで熱拡散されて温度分布がほぼ均一化すると同時に
、金属薄板６と接触しているフィン１７へも拡散してゆ
き除霜機能を発揮する。略Ｕ字状に折曲げられて形成し
た機部１３ば、着霜した霜を受けると同時にその部分に
あるコード状発熱体１により再除霜して排水口１４から
排水する。

また、気流流入口１５から冷凍室と冷蔵室からの戻り気
流が入って混合されながら熱交換器１６の中を循環する
ので、気流流入側の着霜が多量となる）イン１７に位置
する部分はコード状発熱体１の蛇行配役ピッチを密にし
である。

次に、上記構成からなる本実施例の作用について説明す
る。

コード状発熱体１が熱伝導性のよい金属薄板６と均熱体
９とで一体接合され、かつ金属薄板６がコード状発熱体
１を包含密着した面状の発熱体であることから、コード
状発熱体１から熱が効率よくとシだせるので、高ワツト
の発熱をさせてもコード状発熱体１が熱老化したり９表
面温度が上がり過ぎて対流損失が増えることはない。こ
の発熱体を熱交換器に取付けることによって、フィン１
７の側面部が金属薄板６の面と接触するので、熱伝導効
率がよく、速く除霜を完了することができる。

従って、冷却ダクト内の温度上昇を最小限にできるので
９次の冷却運転がスムーズにかつ効率よく行える。

コード状発熱体１は熱交換器１６の着霜分布に合わせて
蛇行配役をすることができるので、除霜の完了した部分
を余分に過熱することもなく、省電力化が計れる。

金属薄板６は、軟質の伸び性のよい材質とし。

均熱体９が約０．１ｍ＋以下の場合はほぼ同じ厚さでも
。

略Ｕ字状に折曲げることは支障ない。略Ｕ字状に折曲げ
たことにより、樋部１３が形成でき、そこにコード状発
熱体１を配設し、かつ排水口１４を設けて熱交換器１６
から着霜した霜を受けて再除霜することができる。これ
は、１枚の面状体をＵ字状に折曲げた単純な構造である
ことから、低コストで作ることができる。

本発明のコード状発熱体１は、最外かくに熱融着性の被
覆層５を設けたことにより、ヒータユニット化により作
業性が向上できる。配役パターンを常に正確にできる。

金属薄板６や均熱体９との密着性を向上できるので熱伝
導特性か上げられる等の働きを有する。実施例では絶縁
層４と被覆層５とが別になった例を示し六が９本発明は
これ（ａ限定するものでなく、被覆層５が絶縁性を有し
た熱融着性の材質例えばオレフィン系の熱可塑性ニジス
トマーであってもよい。また、被覆層５の硬さは、金属
薄板６をコード状発熱体１に包含密着させる際の加圧成
形を良好にする条件から、ゴム硬度で５０〜１２０が好
ましい。

熱融着層７は金属薄板６と積層接着され、被覆層５およ
び均熱体９と熱圧着により溶着する性質を有しているこ
とから、ヒータユニット化や均熱体９との接合作業が合
理的に行えるが９本発明はこれに限定するものではなく
１例えば、蛇行配設したコード状発熱体１と熱融着層７
と同じ材質のフィルムとからなるヒータユニット８を作
成しておき、このヒータユニット８を金属薄板６と均熱
体９との間にはさんで一体接合してもよい。この場合、
熱圧着する前に金属薄板６側から弾性体を介して加圧し
、金属薄板６をコード状発熱体１を包含密着するような
成形を行なう必要がある。

本発明において９面状体を略Ｕ字状に折曲げて樋部１３
を形成しているが、折曲げる目的は、樋部１６を形成し
てコード状発熱体１を配設し、着霜した霜を再除霜する
ためであるから、折曲げる形状は略コ字状あるいは略Ｖ
字状等でも支障なく９本発明は略Ｕ字状に限定しない。

発明の効果 以上本発明によれば以下のような効果を奏し１その産業
上の利用価値は大なるものがある。

（１）　　高ワツトで対流損失が少なく短時間に除霜を
完了できるので、冷凍食品の劣化もなく、省電力になる
。

（２）　　着霜分布に合わした加熱ができるので、除霜
効率がよい。

（３）熱交換器からの着霜の再除霜が単純な構造で安価
にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の除霜用発熱体の一実施例の一部切欠い
た斜視図、第２図は本実施例に用いるヒータユニットの
斜視図、第６図は本実施例の要部断面図、第４図は本実
施例を熱交換器に取付た概略断面図である。 １・・・コード状発熱体、６・・・金属薄板。 ９・・・均熱体、１６・・・樋部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コード状発熱体（１）を金属薄板（６）と均熱体（９）
   との間に蛇行配設して介在させて一体接合し、金属薄板
   （６）が内側になるよう略Ｕ字状に折曲げて樋部（１３
   ）を形成した除霜用発熱体において、前記金属薄板（６
   ）をコード状発熱体（１）が包含密着するように加圧形
   成するとともに、前記樋部（１３）にコード状発熱体（
   １）を配設したことを特徴とする除霜用発熱体。