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公開番号2024076482
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-06
出願番号2022188030
出願日2022-11-25
発明の名称冷却ユニット
出願人個人
代理人個人
主分類F25D 21/08 20060101AFI20240530BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】冷凍庫や冷蔵庫内の天井への霜付きや結露を格段に減少させ、床面や庫内商品への着霜や氷の落下を抑制し、庫内の作業環境を良好にするとともに、庫内温度の上昇を抑制し、庫内冷却物の劣化を防止することが可能な冷却ユニットを提供する。
【解決手段】冷凍庫9内に設置される冷却ユニット1であって、筐体10と、該筐体内に設けられた通風路11と、空気の流入口12及び流出口13と、熱交換器2と、送風機3と、除霜用ヒーター4とを備え、流入口には、筐体内に空気を導入する方向に開閉可能な流入口ダンパー14が設けられるとともに、流出口には、筐体外に空気を排出する方向に開閉可能な流出口ダンパー15が設けられ、筐体には、通風路から冷凍庫外に繋がるダクト5が設けられ、該ダクトの冷凍庫外側には、風圧で開閉可能な排出ダンパー50が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
冷凍庫内に設置される冷却ユニットであって、
筐体と、該筐体内に設けられた通風路と、空気の流入口及び流出口と、熱交換器と、送風機と、除霜用ヒーターとを備え、
前記流入口には、前記筐体内に空気を導入する方向に開閉可能な流入口ダンパーが設けられるとともに、前記流出口には、前記筐体外に空気を排出する方向に開閉可能な流出口ダンパーが設けられ、
前記筐体には、前記通風路から前記冷凍庫外に繋がるダクトが設けられ、該ダクトの冷凍庫外側には、風圧で開閉可能な排出ダンパーが設けられていることを特徴とする冷却ユニット。
続きを表示（約 270 文字）【請求項２】
前記除霜用ヒーターの稼働時に、前記送風機の送風方向が前記流出口側から前記流入口側になるように切り替え制御が可能であることを特徴とする請求項１に記載の冷却ユニット。
【請求項３】
前記筐体内に、前記通風路とは異なる、入口及び出口を有する復通風路が設けられており、該復送風路の前記入口は、前記通風路の流入口側に開口するともに、前記出口は前記流出口側の通風路に開口し、
前記出口側には、前記除霜用ヒーターの稼働時に開く復通風路ダンパーが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の冷却ユニット。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却ユニットに関し、詳しくは、冷凍庫内の着霜を防止する冷却ユニットに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
冷蔵庫や冷凍庫内に設置される冷却ユニットは、通常、庫内温度より低い温度の冷媒が流れる配管と、多数の熱交換金属板とで構成された熱交換器を有しており、その周りをアルミやステンレス又は鋼板からなり、少なくも２か所以上の開口部を備える箱状の筐体で覆われ、該筐体内の熱交換器を空気が通り抜け冷却する構造となっている。そして、その開口部のいずれかに送風機を取り付け強制的に通風させることで、冷却能力を発現させるようになっている。
【０００３】
ここで、冷蔵庫等の庫内温度が０℃以上に保持される場合には、冷却ユニットの構造を工夫することで庫内天井や壁の結露を防ぐことができるが、低温の冷凍庫や冷凍倉庫の場合には、庫内の各部に付着した結露が霜となり、さらに霜が次第に高密度となって蓄積して氷状に固着する現象が起こる。
【０００４】
このような冷凍庫内の壁や天井への着霜については、主に以下（１）～（３）の原因が考えられる。
（１）冷却ユニットの熱交換器の着霜を取り除くための除霜機能によって温められた空気が庫内へ漏れ出ることによる着霜。
（２）冷凍庫内温度が変化して空気が膨張収縮することにより発生する気圧変化を制御するための庫内気圧調整弁から侵入する外気中の湿気による着霜。
（３）冷凍庫内に冷却物を出し入れするときの冷凍庫の扉の開閉時の外気の侵入による着霜。なお、前室設置型の冷凍庫であっても、外気は庫内の空気に比べ多くの水蒸気を含み温度が庫内に比べて高いために軽く、冷凍庫内の天井部に広がり着霜する。
【０００５】
これら冷凍庫天井部や壁への着霜は繰り返されて積み重なり、やがて落下して庫内の床面に降り積もり、踏み固められて氷塊となり、その凸凹により庫内の移動に支障をきたし危険でもある。また、これら氷塊の除去作業も大きな負担となる。
【０００６】
一方、これらの冷蔵庫や冷凍庫内の結露や着霜を防ぐ方法として、周囲の壁面や扉の周囲に電気ヒーター等を敷設する提案がなされている。
【０００７】
しかしながら、人が中で作業するような大規模な低温の冷凍倉庫の着霜を防ぐ方法としての電気ヒーターの敷設は、冷凍庫自体の構造物の膨張、収縮による断線、漏電が起こる危険性があることや、大きな電気量を消費するため、扉枠やリリーフ弁等の気圧調節装置や、出入り口床を温める場合を除くと使用されることは殆どない。
【０００８】
また、電気ヒーターの熱量がそのまま冷却負荷となるため、冷凍庫内が低温になるほど、庫内温度と霜を溶かすための温度との差が大きくなり、その熱量を冷却するために必要な冷却能力と電気量が大きくなる。
【０００９】
また、冷却ユニットにおいても、熱交換器の冷媒温度が概ね－５℃を下回ると、熱交換器自体に霜が付着し始める。熱交換器に付着した霜は空気の流通を妨げるため、加熱して溶かして流し去る除霜を行う必要がある。庫内温度がマイナス温度帯の冷凍倉庫となると、例えば、冷却を停止して送風のみを行なうオフサイクル除霜を行っても完全に霜を除去できない。その場合の除霜は電気ヒーターや冷凍機の吐出ガスなどで加熱して溶かし、水として庫外へ排出することが行われる。
【００１０】
さらに庫内温度を低く設定する場合には、冷却運転中の熱交換器温度を低くする必要があるため、霜を溶かす除霜温度との差が大きくなり、除霜時に冷却ユニット内で暖められた空気の膨張率が大きくなる。そのため、除霜時に加熱され膨張した空気は冷却ユニットを覆う筐体の中には納まり切らず、開口部や隙間を通して庫内の上部に広がって行く。
除霜時に冷却ユニットの筐体から流れ出した湿気を多く含んだ空気は、その湿気が冷たい庫内の各部に霜となって付着する着霜が発生する。また、流れ出した空気は加熱されているため、庫内温度を上昇させ、庫内の商品等の劣化を生じさせるという問題がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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