JPS6370065A - 除霜用発熱体装置 - 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
熱体装置に関する。

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
になよ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ノ中にセットさ
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、この種の除霜用発熱体装置は、特公昭５８−９９
１１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たパイプヒータを取付
１寸でいた。

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１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装置には。

次のような欠点があった。すなわち、特公昭５８−９９
１１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。

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
時間がかかったり、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設ができないので、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
質請するので、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。

（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１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。

（８）　　除霜時の質請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。

本発明は、従来の以上のような欠点を取り除いた除霜用
発熱体装置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２次のような構成
と−している。すなわち１本発明に係わる除霜用発熱体
装置は、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、更に金属性薄板状体を内側にして折曲部
を形成し、かつ折曲部に橋部を設けた略Ｕ字形からなる
除霜用発熱体を適数個配設したフィンを有する熱交換器
に取付けてなる除霜用発熱体装置とし、この略Ｕ字形か
らなる除霜用発熱体の内側に突出してなる凸部をフィン
の両端部に設けた切欠部に嵌入したものとしている。

作用 本発明の除霜用発熱体装置は上述した構成にしたことに
より２次のような機能を発揮する。すなわち２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太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
ン い配設ができる。

（８）Ｕ字形の折曲げ部の凸部をフィンの切欠部に嵌入
するので、フィンに対するコード状発熱体の発熱量を大
きくすることができる。

実施例 以下１本発明の一実施例を図面に従い詳述する。

第１図は１本発明に用いる除霜用発熱体２０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０．０３〜Ｇ、１
ｍｍ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を熱融着薄状体７
により金属薄板状体乙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　（１１１
１１から加圧成形をして金属薄板状体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ｏ、０６〜０．５ｍｍ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１０の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と拡散保持体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によってできた機部、１４は機
部１６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
あり、コード状発熱体１の配設ピッチ密度は略Ｕ字形の
折曲部１２側を密とし、折曲部１２を有しない反対側を
粗となるよって配設されている。２０は上記構成からな
る除霜用発熱体である。

第２図は、除霜用発熱体２０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金属からなる発熱抵
抗線、４は芯糸２および発熱抵抗線ろの外周囲に押出成
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や熱可塑
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０．０３〜０．１
ｍｍ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り予め積層されかつ被
覆体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を載置し、１２０〜２５
０℃の温度で１〜１０秒間熱圧着することてよって、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、除霜用発熱体２０の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０．０３〜０，１．０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０．０６〜０．５ツのアルミのごとき
拡散保持体である。金属薄板状体６は、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側を硬い面とし金属薄板状体６側
にゴ・ムの発泡体のごとき弾性体を介在させて５０〜３
００υ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の厚さと同等
かあるいは薄いものとし、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２０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が内側になるよう略Ｕ字形に折曲部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を包囲一体化した金
属薄板状体乙の凸部１ａ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欠部１９の
位置に嵌入され、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
より再除霜して排水口１４から排水する。また、気流流
入口１５が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、高ワツトの発熱をさせてもコード状発熱体１が熱老
化したり１面温度が上がり過ぎて対流損失が増えること
はない。

この除霜用発熱体２０を熱交換器１６に取付けることに
よって、フィン１７の側面部が金属薄板状体乙の面と接
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１次の冷却運転がスムーズにかつ効率よく
行える。

除霜用発熱体２０の内側に設けたコード状発熱体１配設
部の凸部１ａがフィン１７の角部或は切欠部１９の少な
くともいずれか一方に嵌入されることから。

フィン１７に対するコード状発熱体１の発熱量を太きく
シ、又熱交換器１６の着霜分布に合わせて加熱すること
ができるので、除霜の完了した部分を余分（で過熱する
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０．１鵡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を設けて熱交換器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１６あるいはその近傍に気流流入口１５を設け
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１３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枚の面状体を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
せる際の加圧成形を良好にする条件から、ゴム硬度で５
０〜１２０が好ましい。

熱融着性薄状体７は金属薄板状体６と積層接着され、被
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に行えるが９本発明はこれに限
定するものではなく。

例えば、蛇行配設した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を作
成しておき、このヒータユニットを金属薄板状体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を行なう必要がある。

本発明において１面状体を略Ｕ字形に折曲げて僧都１６
を形成しているが、折曲げる目的は、僧都１３を形成し
てコード状発熱体を配設し、質請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形あるいは略Ｖ字
形等でも支障なく１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。

（８）　　熱交換器からの質請の再除霜が単純な構造で
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いる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３図は本実施例の要部断面図、第４図
は本実施例の除霜用発熱体装置の概略図を示す。 １・・・コード状発熱体、５・・・被覆体。 ６・・・金属性薄板状体、７・・熱融着性薄状体。 ９・・・拡散保持体、１２・・・折曲部。 １３・・・僧都、　　　　　　１ａ・・・凸部。 １６・・・熱交換器、１７・・・フィン。 １９・・・切欠部、２０・・・除霜用発熱体。

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
   ）を内側にして折曲部（１２）を形成し、かつ前記折曲
   部（１２）に樋部（１３）を設けた略Ｕ字形からなる除
   霜用発熱体（２０）を適数個配設したフィン（１７）を
   有する熱交換器（１６）に取付け、前記略Ｕ字形からな
   る除霜用発熱体（２０）の内側に突出してなる凸部（１
   ａ）をフィン（１７）の両端部に設けた切欠部（１９）
   に嵌入したことを特徴とする除霜用発熱体装置。