JP3276927B2 - 除霜装置および除霜装置を備えた冷却貯蔵庫 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷却器の霜を除霜
する除霜装置および、除霜装置を備えている冷却貯蔵庫
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の除霜装置を備えている冷却貯蔵庫
を、図５を用いて説明する。図５は従来の冷却貯蔵庫の
断面図である。冷却運転時には、冷却器０１が、庫内０
２の収納部０３を冷却しているが、時間の経過ととも
に、霜が付着し、冷却効率が低下する。そのため、適
宜、除霜運転となり、ガラス管ヒーター０４が、冷却器
０１を加熱し、冷却器０１に付着している霜を溶かして
取り除いている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ガラス管ヒ
ーター０４は、略周囲全体にわたって放熱しており、冷
却器０１以外の部分たとえば、断熱箱０６の断熱壁０６
ａも加熱している。この様に、冷却器０１以外の部分も
加熱すると、再度、冷却運転に入った際に、加熱された
部分を冷却する必要がある。その結果、冷却に要するエ
ネルギーコストが増大するとともに、設定温度まで低下
させるのに要する時間も増大する。

【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、除霜運転時に冷却器以外の部分を極力加熱
しない除霜装置および除霜装置を備えた冷却貯蔵庫を提
供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の冷却貯蔵庫は複
数の密閉型のペルチェモジュール３０の加熱部３０ｃを
平板状の熱伝導体２９に均一に取り付けて成る除霜装置
を冷蔵室へ循環される冷気のダクト中に設けた冷却器１
８に熱伝導体２９を対向させて配置すると共に、冷却器
１８に圧縮機で炭化水素系冷媒を循環させる冷凍サイク
ルを単一の冷却貯蔵庫に収納するものである。

【０００６】

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明における除霜装置お
よび冷却貯蔵庫の実施の第１の形態を図１ないし図３を
用いて説明する。図１は実施の第１の形態の冷却貯蔵庫
の断面図である。図２は図１の要部拡大図である。図３
は除霜装置の説明図で、（ａ）が斜視図、（ｂ）が
（ａ）の b-b断面図である。

【００１０】冷却貯蔵庫である冷凍冷蔵庫の本体は、前
面が開口している断熱箱体１で構成されている。断熱箱
体１の内部空間すなわち庫内２は、略水平な２個の断熱
仕切り壁３，４で、３個の空間に仕切られ、上部空間が
冷蔵室６、中央部の空間が冷凍室７、また、下部空間が
野菜室８となっている。そして、冷蔵室６、冷凍室７お
よび野菜室８の前面開口は、断熱扉１１で開閉自在に閉
塞されている。

【００１１】冷蔵室６には、冷蔵室６内に冷気を供給す
る冷蔵室用通風ダクト１６が設けられている。冷凍室７
には、冷却器１８が配置されている冷却器用通風ダクト
２１および、冷気流路としての冷凍室用通風ダクト２２
が設けられ、冷凍室用通風ダクト２２は冷凍室７内に冷
気を供給している。冷却器用通風ダクト２１と冷凍室用
通風ダクト２２との間には、樹脂製の仕切り板１９が設
けられている。また、冷却器用通風ダクト２１の下端部
は、冷凍室用戻り通風ダクト２３を介して冷凍室７の収
納部７ａの下部と連通している。冷却器用通風ダクト２
１および冷凍室用通風ダクト２２の上方に送風機室２４
が形成されている。この送風機室２４は通風ダクトとし
ての機能を有するとともに、冷却器用送風機２６が配置
されている。また、送風機室２４は図示しない通風ダク
トを介して冷蔵室用通風ダクト１６の下端部に連通して
いる。さらに、下側の断熱仕切り壁４には、野菜室用戻
り通風ダクト２７が設けられ、この野菜室用戻り通風ダ
クト２７が、野菜室８の上部と冷却器用通風ダクト２１
の下部とを連通させている。そして、冷蔵室６と野菜室
８とは図示しない通風ダクトを介して連通している。

【００１２】仕切り板１９と冷却器１８との間には、除
霜装置２８が配置されている。この除霜装置２８は、図
３に図示する様に、平板状の銅やアルミなどの熱伝導率
の高い熱伝導体２９と、４個の密閉型のペルチェモジュ
ール３０とからなる。この熱電素子であるペルチェモジ
ュール３０には、各々２本のリード線３０ａ，３０ｂが
設けられ、このリード線３０ａ，３０ｂは、図示しない
直流電源にスイッチ回路を介して接続されており、スイ
ッチ回路がＯＮとなると、一方のリード線３０ａは陽極
（＋）に、他方のリード線３０ｂは陰極（−）に接続さ
れている。そして、ペルチェモジュール３０に電流が流
れると、ペルチェモジュール３０の一面は、加熱部３０
ｃであり、温度が上昇し、一方、ペルチェモジュール３
０の他面すなわち加熱部３０ｃとは反対側の面は、冷却
部３０ｄであり、温度が低下する。ペルチェモジュール
３０の加熱部３０ｃが、熱伝導体２９に取り付けられて
いる。この熱伝導体２９は、ペルチェモジュール取付側
が、仕切り板１９に対向し、ペルチェモジュール取付側
とは反対側が、冷却器１８に対向している。なお、板状
の熱伝導体２９は、冷却器１８における熱伝導体２９に
対向する面（すなわち前面）と略同じ大きさを有してお
り、ペルチェモジュール３０よりも広い面積を有してい
る。したがって、ペルチェモジュール３０の加熱部３０
ｃの熱を広く拡散することができ、冷却器１８の広い範
囲にわたって比較的均一に加熱することができる。

【００１３】断熱箱体１の後部下側には、機械室３１が
形成され、この機械室３１には、圧縮機３２などが配置
されている。この圧縮機３２は、前述の冷却器１８およ
び図示しない凝縮器やキャピラリーチューブなどと共に
冷凍サイクルを構成している。そして、圧縮機３２が稼
働すると、イソブタン、ペンタンやプロパンなどの炭化
水素系冷媒が冷凍サイクル内を循環して、冷却器１８の
温度が低下する。この冷却器１８が周囲の空気を冷却し
て冷気を生成し、この冷気が冷却器用送風機２６によ
り、図１で矢印に図示するように庫内２に供給されて循
環し、庫内２を冷却している。すなわち、冷却器用送風
機２６の稼働により、冷却器用通風ダクト２１内の空気
は冷却器１８により冷却されながら上昇し、送風機室２
４内に流入する。送風機室２４内の冷気の大部分（たと
えば約８０％）は、冷却器用送風機２６により冷凍室用
通風ダクト２２に送り込まれ、冷凍室７の収納部７ａに
流入し、この収納部７ａを冷却した後に冷凍室用戻り通
風ダクト２３を介して冷却器用通風ダクト２１の下部に
戻ってくる。また、送風機室２４内の冷気の一部（たと
えば約２０％）は、図示しない通風ダクトを介して冷蔵
室用通風ダクト１６に流入し、冷蔵室６の収納部６ａに
流入し、この収納部６ａを冷却した後に、図示しない通
風ダクトを介して野菜室８に流入し、野菜室８を冷却し
た後に、野菜室用戻り通風ダクト２７を介して冷却器用
通風ダクト２１の下部に戻ってくる。

【００１４】この様にして、冷却運転時には、冷却器１
８で庫内２を冷却しているが、時間の経過とともに、冷
却器１８に霜が付着する。そこで、除霜運転となって、
冷却器用送風機２６および圧縮機３２を停止するととも
に、それまで通電されていなかったペルチェモジュール
３０に通電する。すると、ペルチェモジュール３０は、
加熱部３０ｃの温度が上昇し加熱を開始し、一方、冷却
部３０ｄの温度は低下し冷却を開始する。そして、加熱
部３０ｃの熱は、熱伝導体２９を介して、冷却器１８に
向かって、熱伝導や輻射により放熱されて、冷却器１８
の霜を溶かしている。一方、冷却部３０ｄは、仕切り板
１９に対向しており、仕切り板１９や冷凍室用通風ダク
ト２２を冷却する。冷却器１８の霜が溶け終わると、再
度冷却運転を開始し、冷却器用送風機２６および圧縮機
３２が稼働するとともに、ペルチェモジュール３０への
通電を遮断し、加熱部３０ｃの加熱、および冷却部３０
ｄの冷却は終了する。

【００１５】前述の様に、実施の第１の形態において
は、除霜装置２８により、冷却器１８を加熱するととも
に、仕切り板１９や冷凍室用通風ダクト２２は冷却する
ことができる。したがって、除霜運転時に、仕切り板１
９や冷凍室用通風ダクト２２の温度が上昇することを極
力防止することができ、冷却運転再開時に要する冷却エ
ネルギーを低減することができる。

【００１６】また、ペルチェモジュール３０は、成績係
数（ＣＯＰ）が 1.0以上であり、ガラス管ヒーター０４
の 1.0以下と比較して高く、エネルギー効率が高いの
で、消費電力を削減することができる。

【００１７】さらに、このペルチェモジュール３０は、
ガラス管ヒーター０４と比較して加熱温度が低い。した
がって、可燃性の炭化水素系冷媒が、冷却器１８などか
ら漏れても、漏れた炭化水素が、ペルチェモジュール３
０により発火する可能性を減少させることができる。し
かも、このペルチェモジュール３０は、密閉型であり、
スパークの発生が極めて少ないので、漏れた炭化水素が
スパークにより発火することを防止することができる。

【００１８】そして、除霜装置２８は、冷却器１８の垂
直面に対向して配置されているとともに、冷却器１８の
下側に従来設けられていたガラス管ヒーター０４が不要
となるので、このガラス管ヒーター０４のスペースを用
いて、冷却器１８を下側に延ばして大きくすることがで
き、冷却器１８の冷却効率が向上する。

【００１９】次に、本発明における冷却貯蔵庫の実施の
第２の形態について図４を用いて説明する。図４は前面
扉を外した状態での実施の第２の形態の冷却貯蔵庫の正
面図である。なお、この実施の第２の形態の説明におい
て、前記実施の第１の形態の構成要素に対応する構成要
素には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。

【００２０】冷却貯蔵庫としての冷蔵庫の断熱箱体１の
庫内２には、冷却器である製氷室３６が設けられてい
る。この製氷室３６の下側には、露受け皿３７が設けら
れ、この露受け皿３７の下面には、除霜装置２８が、ペ
ルチェモジュール取付側を下側として取り付けられてい
る。また、製氷室３６の横側にも、除霜装置２８が、ペ
ルチェモジュール取付側を庫内２の収納部に面した状態
で、配置されている。したがって、除霜運転時には、除
霜装置２８は、製氷室３６および露受け皿３７を加熱し
て除霜するとともに、庫内２の収納部を冷却することが
できる。

【００２１】以上、本発明の実施の形態を詳述したが、
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、
種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を
下記に例示する。 （１）実施の形態においては、除霜装置は、冷却貯蔵庫
に用いられているが、他の用途に用いられている冷却器
の霜取りに採用することも可能である。

【００２２】（２）実施の第１の形態においては、ペル
チェモジュール３０は４個設けられているが、その個数
や配置などは適宜変更可能である。仕切り板１９は、金
属板などの熱伝導率の高い材質で構成されていることが
好ましいが、熱伝導率の低い材質で構成することも可能
である。 （３）実施の形態においては、熱伝導体２９は銅または
アルミ製であるが、熱伝導率が高ければ、その材質は適
宜選択可能である。

【００２３】（４）実施の形態においては、冷媒は炭化
水素系冷媒が採用されているが、冷媒の種類は適宜選択
可能で、フロンであることも可能である。なお、ペルチ
ェモジュール３０はスパークを起こしたりすることが少
なく、かつ、加熱温度が比較的低いので、可燃性の炭化
水素系冷媒を用いた際に最適である。 （５）実施の形態においては、熱伝導体２９は平板状で
あるが、必ずしも、平板状である必要はなく、たとえ
ば、湾曲した板などでも可能である。

【００２４】（６）除霜装置は、冷却器や仕切り板に接
触していることも可能であるし、接触していないことも
可能である。なお、冷気流路や庫内と冷却器とを仕切っ
ている熱伝導率の高い仕切り板に、ペルチェモジュール
３０の冷却部３０ｄが接触していると、除霜運転時に、
庫内の収納部や冷気流路の温度上昇をより効率よく防止
することができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の除霜装置によれば、熱電素子の
加熱部が冷却器を加熱している。この熱電素子は、加熱
部と冷却部とを有しており、冷却器を加熱して除霜して
いるとともに、冷却部で冷却器以外の部分を冷却するこ
とができる。したがって、冷却器以外の部分の温度が、
高くなることを極力防止することができる。

【００２６】また、熱電素子を均一に配置することによ
りこの熱伝導体がほぼ均一に発熱し、熱電素子の加熱部
の熱を広範囲にわたって拡散することができ、冷却器を
広い範囲にわたって比較的均一に加熱することができ
る。その結果、冷却器の加熱むらを抑え冷却器の除霜効
率低下を抑制できるものです。

【００２７】さらに、冷却器に、炭化水素系冷媒が流れ
ている場合には、万一、可燃性の炭化水素系冷媒が漏れ
ても、熱電素子の加熱温度は、従来のガラス管ヒーター
の加熱温度よりも低く、漏れた炭化水素が発火する恐れ
を低減することができる。

【００２８】そして、熱伝導体の熱電素子取付側に、庫
内の収納部または冷気流路が配置されている場合には、
除霜運転時に、熱電素子の冷却部で、庫内の収納部や冷
気流路を冷却することができる。したがって、除霜運転
時に、庫内の収納部や冷気流路の温度を比較的低く維持
することができる。その結果、庫内に収納されている品
物の品質の劣化などを防止することができるとともに、
冷却運転再開時に要する冷却エネルギーを低減すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は実施の第１の形態の冷却貯蔵庫の断面図
である。

【図２】図２は図１の要部拡大図である。

【図３】図３は除霜装置の説明図で、（ａ）が斜視図、
（ｂ）が（ａ）の b-b断面図である。

【図４】図４は前面扉を外した状態での実施の第２の形
態の冷却貯蔵庫の正面図である。

【図５】図５は従来の冷却貯蔵庫の断面図である。

【符号の説明】

２ 庫内 ７ 冷凍室 ７ａ 冷凍室の収納部 １８ 冷却器 ２２ 冷凍室用通風ダクト（冷気流路） ２８ 除霜装置 ２９ 熱伝導体 ３０ ペルチェモジュール（熱電素子） ３０ｃ ペルチェモジュールの加熱部 ３０ｄ ペルチェモジュールの冷却部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の密閉型のペルチェモジュールの加熱
   部を平板状の熱伝導体に均一に取り付けて成る除霜装置
   を冷蔵室へ循環される冷気のダクト中に設けた冷却器に
   前記熱伝導体を対向させて配置すると共に、前記冷却器
   に圧縮機で炭化水素系冷媒を循環させる冷凍サイクルを
   単一の冷却貯蔵庫に収納することを特徴とする除霜装置
   を備えた冷却貯蔵庫。