JPS6369179A - 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
管金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ｖｋ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て１日に２〜６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全劣化させない之めには、短
時間で効率よく除霜全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９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５８−９９１１号公報
や特開昭５９−１８９２７３号公報に提案されている。

特公昭５８−９９１１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タハイブヒータ全取付
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フ字形切欠き溝全形成
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５８−９９１１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？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かったり、冷凍
室の食品を冷化させやすい。

（２）バイブ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１着霜の多い部分と少ない部分の除
霜が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全段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１次の欠点を有する。

（１）　　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１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シあるいは除霜サイクルを
多く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
る特性金有するが、−３０〜０℃の温度領域では発熱量
がほぼ飽和してしまうので２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）　　除霜時の着霜を溶かす樋ヒータが必要になり
。

構造が複雑になったりコスト高になる。

本発明は、従来の以上のような欠点全敗り除い友除霜用
発熱体を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、その目的を達成するために１次のような構成
としている。すなわち９本発明に係わる除霜用発熱体は
、最外かくに熱融着性の被覆体を設けたコード状発熱体
を金属性薄板状体に設けた熱融着性薄状体と拡散保持体
との間に配設し、しかも前記金属性薄板状体をコード状
発熱体の外周に包囲一体的に形成し、更に前記金属性薄
板状体を内側にして折曲形成せしめた略Ｕ字形としてい
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次のような機能？発揮する。すなわち。

面状になっ几発熱体を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几きめ細か
い配設ができる。

（３）Ｕ字形の形状で単純な構造であり、製造９組立が
容易である。

実施例 以下２本発明の一実施例を図面に従い詳述する。

第１図は１本発明の除霜用発熱体の一実施例を示したも
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体、
６は熱伝導性のよい厚さがα０６〜α１１の例えばアル
ミ箔のごとき金属薄板状体、７は金属薄板状体６の表面
に予め積層しかつ被覆体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性薄状体、８は蛇行配設し
たコード状発熱体１を熱融着性薄状体７によシ金属性薄
板状体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の金属薄板状体６側から加圧成形
をして金属性薄板状体６をコード状発熱体１に包囲一体
化させた後の熱融着性薄状体７に一体接合される熱伝導
性のよい厚さＱ、０３〜０．５ｆｉのアルミ板のごとき
拡散保持体、１０はコード状発熱体１とコネクター１１
の部分で接続され友引き出しリード線、１２はヒータユ
ニット８と拡散保持体９とが一体接続し次面状体全蛇行
配設したコード状発熱体１の長尺直線になった凸部１ａ
と平行になるよう略Ｕ字形に成形した折曲部、１３は折
曲部１２によってできた橋部、１４は橋部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、ニクロム等からなる
発熱抵抗線、４は芯糸２および発熱抵抗線３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、／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
出成形にエフ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体、６は熱伝導がよく伸び性
のある例えば０．０３〜ＣＬ１ｍ＋ｍの軟質のアルミ箔
のごとき金属薄板状体、７は金属薄板状体６とラミネー
ト加工によジ予め積層されかつ被覆体５と熱圧着にエフ
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性薄状体である。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
着性薄状体７がコード状発熱体１側に向くように金属薄
板状体６′！ｉ−載置し、１２０〜２５０℃の温度で１
〜１゜秒間熱圧着することによって、被覆体５と熱融着
性薄状体７とが溶着してヒータユニット８が得られる。

第６図は９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体、６は熱伝導性と伸び性のよい
厚さが０．０６〜０．１ｍのアルミ箔のごとき金属薄板
状体、７は金属性板状体乙の表面に積層され被覆体５と
熱圧着で溶着される熱融着性薄状体、９は熱融着性薄状
体７によって金属薄板状体６と一体接合される熱伝導性
のよい厚さ１１０３〜Ｑ、５−のアルミのごとき拡散保
持体である。金属薄板状体６ば、拡散保持体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いて、コ
ード状発熱体１側を硬い面とし一金属薄板状体６側にゴ
ムのか怖仕の？゛シ鳴彊姓伏塾心ｔシ訃イ叶〜Ｒｎｎｋ
σ／７の圧力で加圧することによって、コード状発熱体
１の外周囲に包囲一体化されている。また、金属薄板状
体６は軟質で拡散保持体９の厚さよりも薄いものとし、
金属薄板状体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全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
板状体６と拡散保持体９とで一体接合しかつ金属薄板状
体６が内側になる工う略Ｕ字形に折曲部１２の個所で折
曲げた除霜用発熱体フィン１７に接触させて固定したも
のである。コード状発熱体１を包囲一体化した金属薄板
状体乙の凸部は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状体６と拡
散保持体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、金属薄板状体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字形に折曲げ
られて形成した橋部１３は。

落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によシ再除霜して排水口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フィン１７に位置する
部分はコード状発熱体１の蛇行配設ピッチを密にしであ
る。

次に、前記構成における作用を説明する。

コード状発熱体１が熱伝導性のよい金属薄板状体６と拡
散保持体９とで一体接合されかつ金属薄板状体６がコー
ド状発熱体１を包囲一体化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りだせるの
で、高ワツトの発熱全させてもコード状発熱体１が熱老
化し念り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１７の側面部が金属性板状体乙の面と接触す
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
蛇行配設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。

金属薄板状体６は、軟質の伸び性のよい材質とし、金属
と同等性質を持つ材質すなわち金属性薄板状体を含み、
拡散保持体９が約［１１ｗ以下の場合はほぼ同じ厚さで
も、略Ｕ字形に折曲げることは支障ない。略Ｕ字形に折
曲げたことにより、橋部１６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ヲ設けて熱交換器１
６から落霜した霜を受けて再除霜することができる。ま
た、橋部１３あるいはその近傍に気流流入口１５全設け
たことにより、冷凍室と冷蔵室からの戻り気流が熱交換
器１６と橋部１ろとで囲まれる空間で混合され易くなり
、フィン１７の着霜分布がより均一化し、除霜効率を上
げられる。これらは、１枚の面状体全Ｕ字形に折曲げた
単純な構造であることから、製造９組立が容易である。

本発明のコード状発熱体１は、最外かくに熱融着性の被
覆体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。配設パターンを常に正確にできる。

金属薄板状体６や拡散保持体９との密着性を向上できる
ので熱伝導特性が上げられる等の特徴を有する。実施例
では絶縁層４と被覆体５とが別になった例を示したが１
本発明はこれに限定するものでなく、被覆体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
エラストマーであってもよい。また、被覆体５の硬さは
、金属薄板状体６をコード状発熱体１に包囲一体化させ
る際の加圧成形全良好にする条件から、ゴム硬度で５０
〜１２０が好ましい。

熱融着性薄板状体７は金属薄板状体６と積層接着され、
′４覆体５および拡散保持体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拡散保
持体９との接合作業が合理的Ｗ答４７−犬　大姿日Ｂ８
＋とｈに県中ナス本のではｈく１例えば、蛇行配設し之
コード状発熱体と熱融着性薄状体７と同じ材質のフィル
ムとからなるヒータユニット全作成しておき、このヒー
タユニットヲ金属薄板状体６と拡散保持体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
金属薄板状体６側から弾性体を介して加圧し。

金属薄板状体６がコード状発熱体１を包囲一体化するよ
うな成形？行なう必要がある。

本発明において９面状体を略Ｕ字形に折曲げて単純な構
造としている。折曲げる形状は略コ字形あるいは略Ｖ字
形等でも支障なく９本発明は略Ｕ形のみに限定しない。

発明の効果 本発明は、以下のような効果を奏し、その産業上の利用
価値は犬なるものがある。

（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受止めと再除霜とが単
純な構造でできる。

【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図を示す。 １・・・コード状発熱体、　　５・・・被覆体。 ６・・・金属性薄板状体、　　９・・・拡散保持体。 ７・・・熱融着性薄状体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 最外かくに熱融着性の被覆体（５）を設けたコード状発
   熱体（１）を金属性薄板状体（６）に設けた熱融着性薄
   状体（７）と拡散保持体（９）との間に配設し、しかも
   前記金属性薄板状体（６）をコード状発熱体（１）の外
   周に包囲一体的に形成し、更に前記金属性薄板状体（６
   ）を内側にして折曲形成せしめた略Ｕ字形からなること
   を特徴とする除霜用発熱体。