JP7279562B2 - 冷却装置 - Google Patents

Description

この発明は、冷却装置に関し、特に、霜捕集部を備える冷却装置に関する。

従来、霜捕集部を備える冷却装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、膨張機と、圧縮機と、冷蔵庫と、除霜装置（霜捕集部）と、冷熱回収熱交換器と、一次冷却器とを備える冷凍システム（冷却装置）が開示されている。この冷凍システムでは、冷蔵庫内の空気冷媒が、除霜装置に流入される。除霜装置で霜が除去された冷媒空気は、冷熱回収熱交換器（加熱側）に流入される。そして、冷熱回収熱交換器において冷媒空気が加熱される。加熱された冷媒空気が、圧縮機に流入される。圧縮機で圧縮された冷媒空気は、一次冷却器に流入されるとともに、冷却される。一次冷却器により冷却された空気は、冷熱回収熱交換器（冷却側）に流入されるとともに冷却される。冷熱回収熱交換器（冷却側）により冷却（凝縮）された空気は、膨張機に流入されるとともに膨張されて、冷蔵庫に流入する。

また、上記特許文献１の除霜装置には、複数の網状部材が設けられている。そして、冷媒空気が、網状部材を通過することにより、網状部材に霜が付着するように構成されている。これにより、冷媒空気に含まれる霜が除霜される。また、上記特許文献１に記載された冷却装置では、除霜された霜は、除霜装置の内部に蓄積される。そして、除霜装置の内部に蓄積された霜は、除霜装置の内部に暖気（熱風）が送り込まれることにより、融解される。そして、融解された霜（水）は、除霜装置の外部に排出される。

特開２０１０－２２３５０７号公報

上記特許文献１の冷却装置では、除霜装置の内部に蓄積された霜を融解するために、除霜装置の内部に暖気（熱風）が送り込まれる。ここで、除霜装置の内部に暖気（熱風）が送り込まれる最中に、冷蔵庫内から比較的温度の低い冷媒空気が流れ込む場合があるという不都合が考えられる。その結果、除霜装置の内部に暖気（熱風）が送り込まれても、除霜装置内の温度が上昇しにくくなるので、除霜装置（霜捕集部）において、溶解しきれない霜が残存する場合があるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、霜捕集部において、溶解しきれない霜が残存するのを抑制することが可能な冷却装置を提供することである。

この発明の一の局面による冷却装置は、冷媒に熱を伝える伝熱表面を含む蒸発器と、蒸発器の伝熱表面に空気を送風することにより、蒸発器に付着した霜を除去するための第１送風機と、蒸発器に対して空気の流れの上流側に配置され、空気が流通する第１流路と、蒸発器に対して空気の流れの下流側に配置され、冷却対象に冷却風を流すための第２流路と、蒸発器の下流側の空気を、蒸発器に対して空気の流れの上流側の第１流路に循環させるための第３流路と、第３流路と第１流路とを接続する第１接続流路と、第３流路と第２流路とを接続する第２接続流路と、蒸発器の下流側の第２流路の空気を、第３流路に誘引することにより、第２流路、第２接続流路、第３流路、第１接続流路、および、第１流路を介する空気の循環気流を形成する第２送風機と、第３流路に配置され、第２送風機により、空気とともに第３流路に誘引された蒸発器から除去された霜を捕集する霜捕集部と、を備え、第３流路は、霜捕集部により霜を捕集する際には冷却されるとともに、霜捕集部により捕集された霜を排水する際には加熱されるように構成されており、蒸発器に対して空気が流れる第１方向における、第１接続流路の幅および第２接続流路の幅は、鉛直方向における第１流路および第２流路のうちの少なくとも一方の幅よりも小さい。

この発明の一の局面による冷却装置は、上記のように、蒸発器に対して空気が流れる第１方向における、第１接続流路の幅および第２接続流路の幅は、鉛直方向における第１流路および第２流路のうちの少なくとも一方の幅よりも小さい。これにより、第１接続流路の幅および第２接続流路の幅が比較的小さくなるので、第１流路および第２流路を流れる比較的温度の低い空気が第１接続流路および第２接続流路を介して第３流路（第１流路および第２流路とは空間的に隔離された第３流路）に流れ込むのを抑制することができる。その結果、第３流路の温度が上昇しにくくなるので、第３流路に配置された霜捕集部において、溶解しきれない霜が残存するのを抑制することができる。

上記一の局面による冷却装置において、好ましくは、第１方向における、第１接続流路の幅および第２接続流路の幅は、鉛直方向における第１流路および第２流路のうちの少なくとも一方の幅の１／２よりも小さい。このように構成すれば、第１接続流路の幅および第２接続流路の幅がより小さくなるので、霜捕集部において、溶解しきれない霜が残存するのをより抑制することができる。

上記一の局面による冷却装置において、好ましくは、第１方向における、第１接続流路の幅は、第２接続流路の幅よりも小さい。このように構成すれば、第１接続流路の幅がさらに小さくなるので、第１接続流路を介して、第３流路に、第１流路を流れる比較的温度の低い空気が流れ込むのをより抑制することができる。また、第２接続流路の幅が第１接続流路の幅よりも大きくなるので、比較的大きい霜であっても、第２接続流路を介して第３流路に流れ込むことができる。

上記一の局面による冷却装置において、好ましくは、第１流路、第２流路および第３流路は、各々、第１方向に沿って延びるように設けられ、第１接続流路および第２接続流路は、鉛直方向に沿って延びるように設けられている。このように構成すれば、蒸発器から除去された霜が方向を変えながら（壁に衝突しながら）空気とともに移動されるので、霜は、移動中に落下する。その結果、蒸発器から除去された霜が再び蒸発器の上流側に移動する（すなわち、霜が蒸発器に再付着する）のを抑制することができる。

上記一の局面による冷却装置において、好ましくは、第１接続流路および第２接続流路が設けられるとともに、蒸発器が載置される床面部をさらに備え、第１方向における、第１接続流路の幅および第２接続流路の幅は、床面部の鉛直方向の厚みよりも小さい。このように構成すれば、第１接続流路の幅および第２接続流路の幅がさらに小さくなるので、霜捕集部において、溶解しきれない霜が残存するのをさらに抑制することができる。

上記一の局面による冷却装置において、好ましくは、蒸発器は、第１方向に水平面内において直交する第２方向に沿って複数設けられ、第１接続流路および第２接続流路は、複数の蒸発器の一方端部側から他方端部側まで、第２方向に沿って延びるようにスリット状に形成されている。このように構成すれば、第１接続流路および第２接続流路がスリット状に形成されているので、第１接続流路の幅および第２接続流路の幅が確実に小さくなる。その結果、霜捕集部において、溶解しきれない霜が残存するのを確実に抑制することができる。また、第１接続流路および第２接続流路が、複数の蒸発器の一方端部側から他方端部側まで、第２方向に沿って延びるように設けられているので、第１接続流路（第２接続流路）を、複数の蒸発器毎に個別に設ける場合と異なり、冷却装置の構成を簡略化することができる。

上記一の局面による冷却装置において、好ましくは、第１接続流路と第２接続流路とのうちの少なくとも一方に設けられ、第１接続流路と第２接続流路とのうちの少なくとも一方を、塞いだ状態と空気が流通可能な状態とに切り替える流路開閉部材をさらに備える。このように構成すれば、霜捕集部により捕集された霜を加熱する際に、第１接続流路と第２接続流路とのうちの少なくとも一方を流路開閉部材により塞ぐことにより、第１接続流路と第２接続流路とのうちの少なくとも一方を介して第３流路に比較的温度の低い空気が流れ込むのをより確実に抑制することができる。

上記一の局面による冷却装置において、好ましくは、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機から吐出された冷媒を凝縮する凝縮器と、凝縮器により凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁と、膨張弁によって膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器とを含む冷凍回路と、霜捕集部により霜を捕集する際に第３流路を冷却するとともに、霜捕集部により捕集された霜を排水する際に第３流路を加熱する、凝縮器から流出した冷媒が流通する熱交換部とをさらに備える。このように構成すれば、第３流路を加熱するヒータなどを別途設けることなく第３流路を加熱することができるので、冷却装置の構成が複雑になるのを抑制することができる。

上記一の局面による冷却装置において、好ましくは、蒸発器は、冷媒が流れる円管状の冷媒流通部と、冷媒流通部に接するように設けられ冷媒流通部を流れる冷媒の温度を空気に伝熱するための伝熱部とを含み、第１送風機は、伝熱部の縁部に向かって空気を送風するように構成されており、第１送風機から空気が送風される側の伝熱部の縁部側には、伝熱部における熱伝導の抵抗となる熱抵抗部が設けられている。一般的に、第１送風機から空気が送風される側の伝熱部の縁部は、局所的に熱伝達率が高くなり（つまり、周囲の空気との間の熱交換量が大きくなり）（前縁効果）、集中的に霜が着霜する。そこで、上記のように、伝熱部の縁部側に熱抵抗部を設けることによって、伝熱部の縁部の熱伝達が低くなるので、伝熱部の縁部に集中的に霜が着霜するのを抑制することができる。

この場合、好ましくは、伝熱部の縁部と冷媒流通部とが、冷媒流通部の直径よりも大きい距離分、離間されることにより、熱抵抗部が構成されている。このように構成すれば、伝熱部の縁部と冷媒流通部との間の距離が比較的大きくなるので、伝熱部の縁部と冷媒流通部との間の熱伝導を低下させることができる。その結果、伝熱部の縁部と周囲の空気との間の熱交換量が小さくなるので、伝熱部の縁部に集中的に霜が着霜するのを抑制することができる。

上記熱抵抗部を含む冷却装置において、好ましくは、熱抵抗部は、冷媒流通部と伝熱部の縁部との間に対応する伝熱部の部分に設けられる孔部を含む。このように構成すれば、伝熱部の縁部側と冷媒流通部との間の熱伝導を孔部により低下させることができるので、伝熱部の縁部に集中的に霜が着霜するのを抑制することができる。

上記熱抵抗部を含む冷却装置において、好ましくは、熱抵抗部は、伝熱部の縁部に伝熱部とは別個に設けられ、伝熱部における熱伝導の抵抗となる熱抵抗部材を含む。このように構成すれば、伝熱部を加工することなく、熱抵抗部材によって、容易に、冷媒流通部との間の熱伝導を熱抵抗部材により低下させることができる。

上記熱抵抗部を含む冷却装置において、好ましくは、第１送風機は、伝熱部の縁部に対する空気の風速を、周期的に増減するように構成されている。ここで、第１送風機から送風される空気の風速が比較的大きい場合、冷媒流通部を流通する冷媒の温度（比較的高い温度）が伝熱部の縁部に熱伝導する前に、空気側に熱伝達してしまう。このため、伝熱部の縁部の温度を、所望の温度（冷媒流通部を流通する冷媒の比較的高い温度）に加熱することが困難となる。その結果、霜が伝熱部に強固に付着したままの状態となり、伝熱部から霜を除霜するのが困難である。そこで、上記のように、第１送風機からの空気の風速を、周期的に増減することによって、第１送風機からの空気の風速が減少された際に、冷媒流通部を流通する冷媒の温度を伝熱部の縁部に伝導させる（蒸発器の縁部の温度を高める）ことができる。そして、第１送風機からの空気の風速が増大された際に、蒸発器の縁部に付着した霜を容易に除霜することができる。

本発明によれば、上記のように、霜捕集部において、溶解しきれない霜が残存するのを抑制することが可能な冷却装置を提供することができる。

第１実施形態による冷却装置（冷凍回路）の構成（冷却時）を示した図である。 第１実施形態による冷却装置（冷凍回路）の構成（除霜時）を示した図である。 第１実施形態による蒸発器の構成を示した図である。 第１実施形態による冷却装置（冷却時）の具体的な構造を示した側面図である。 第１実施形態による冷却装置の具体的な構造を示した上面図である。 第１実施形態による蒸発器の具体的な構造を示す図である。 第１実施形態による第１送風機の風速を示す図である。 第１実施形態による霜捕集部の構成を示した図である。 第１実施形態による冷却装置（除霜時）の具体的な構造を示した側面図である。 第１実施形態による冷却装置（排水時）の具体的な構造を示した側面図である。 比較例１による蒸発器の具体的な構造を示す図である。 第２実施形態による冷却装置（冷却時、排水時）の具体的な構造を示した側面図である。 第２実施形態による冷却装置（除霜時）の具体的な構造を示した側面図である。 第３実施形態による蒸発器の具体的な構造を示す図である。 図１４の部分拡大図である。 第４実施形態による蒸発器の具体的な構造を示す図である。 変形例による第２接続流路を示す上面図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１～図１１を参照して、第１実施形態による冷却装置１００の構成について説明する。まず、冷却装置１００の冷凍回路１００ａの構成について説明する。

（冷凍回路の構成）
図１および図２に示すように、冷却装置１００は、冷却空間（冷却対象）を冷却するように構成されている。具体的には、冷却装置１００は、冷却空間を０℃以下の温度に冷却するように構成されている。冷却装置１００は、冷却空間としての、ショーケース、冷蔵庫、冷凍庫、倉庫または部屋の内部を冷却するように構成されている。

冷却装置１００は、圧縮機１を備えている。圧縮機１は、冷媒を圧縮するように構成されている。圧縮機１は、インバータ（図示せず）により制御されている。これにより、圧縮機１は、圧縮機１から吐出される冷媒の流量を調整可能に構成されている。なお、冷媒は、たとえば、フロン４１０Ａ、フロン４０４Ａ、および、二酸化炭素（ＣＯ₂）などである。

また、冷却装置１００は、凝縮器２を備えている。凝縮器２は、圧縮機１から吐出された冷媒を凝縮するように構成されている。

また、冷却装置１００は、蒸発器３を備えている。蒸発器３は、後述する膨張弁４ａ～４ｃによって膨張された冷媒を蒸発させるように構成されている。また、蒸発器３は、冷媒に熱を伝える伝熱表面Ｓ（図３参照）を含む。なお、蒸発器３の具体的な構造については、後述する。

また、蒸発器３（蒸発器３ａ～３ｃ）は、複数（第１実施形態では、３個）設けられている。また、蒸発器３ａ～３ｃに対して冷媒の流れの上流側と下流側とには、各々、膨張弁４（膨張弁４ａ～４ｆ）が配置されている。そして、複数の蒸発器３のうちの除霜が行われる蒸発器３には、膨張弁４が調整されることにより、高温の冷媒が流入される。また、除霜が行われる蒸発器３以外の蒸発器３には、膨張弁４が調整されることにより、低温の冷媒が流入される。なお、冷却時と除霜時との冷却装置１００の動作は、後述する。

また、冷媒の流れに対して、後述する捕集部用配管７の上流側に、膨張弁４ｇが設けられている。

また、図３に示すように、冷却装置１００は、第１送風機５ａを備えている。第１送風機５ａは、空気の流れに対して、蒸発器３の上流側に配置されており、蒸発器３の伝熱部３２（伝熱表面Ｓ）に空気を送風（供給）するように構成されている。また、第１送風機５ａは、蒸発器３の伝熱表面Ｓに空気を送風することにより、蒸発器３によって冷却された空気を冷却対象側に送風する。また、第１送風機５ａは、蒸発器３の伝熱表面Ｓに空気を送風することにより、蒸発器３に付着した霜を除去するように構成されている。

また、図１および図２に示すように、冷却装置１００は、霜捕集部６を備えている。霜捕集部６は、蒸発器３から除去された霜、および、蒸発器３を通過する空気に含まれる水蒸気を捕集するように構成されている。なお、霜捕集部６の具体的な構成は、後述する。

また、第１実施形態では、霜捕集部６は、直管から構成されている捕集部用配管７を含む。捕集部用配管７は、凝縮器２から流出した冷媒が流通する。また、捕集部用配管７は、霜捕集部６により霜を捕集する際に後述する第３流路２３を冷却するとともに、霜捕集部６により捕集された霜を排水する際に第３流路２３を加熱する。なお、捕集部用配管７は、特許請求の範囲の「熱交換部」の一例である。

また、冷媒の流れに対して、捕集部用配管７の下流側には、電磁弁８が設けられている。

また、電磁弁８の下流側および蒸発器３の下流側には、電磁弁８（捕集部用配管７）から流出した冷媒と、蒸発器３から流出した冷媒とが合流する合流配管９が設けられている。

また、冷媒の流れに対して、合流配管９の下流側には、アキュムレータ１０（高圧の冷媒を蓄積する装置）が設けられている。また、アキュムレータ１０の下流側には、ストレーナ１１（冷媒内の異物などを除去するための配管）が設けられている。また、アキュムレータ１０の下流側には、圧縮機１が設けられている。

また、圧縮機１の冷媒の流入側と流出側とを接続するようにバイパス回路１２が設けられている。蒸発器３から流出する冷媒が湿り蒸気の場合、冷媒を圧縮機１に流入させずに、バイパス回路１２回路を介して、冷媒を圧縮機１の下流側に流す。これにより、湿り蒸気の冷媒に起因して、圧縮機１が損傷するのを抑制することが可能になる。

また、冷却装置１００では、凝縮器２の下流側には、三方弁１３が設けられている。そして、冷却時において、電磁弁８が閉状態にされることにより、比較的高温の冷媒が、凝縮器２から、三方弁１３を介して、捕集部用配管７に流入される。なお、捕集部用配管７の上流側には、逆止弁１４ａが設けられている。また、捕集部用配管７の下流側と三方弁１３との間には、逆止弁１４ｂが設けられている。また、除霜時において、三方弁１３が切り替えられることにより、凝縮器２から流出した冷媒が、霜捕集部６を介さずに、膨張弁４ｇによって膨張され、膨張された冷媒が、捕集部用配管７に流入される。

（冷却装置の具体的な構成）
次に、冷却装置１００の具体的な構成について説明する。

図４に示すように、冷却装置１００は、空気が流通する第１流路２１を備えている。第１流路２１は、蒸発器３に対して空気の流れの上流側に配置されている。

また、冷却装置１００は、冷却対象に冷却風を流すための第２流路２２を備えている。第２流路２２は、蒸発器３に対して空気の流れの下流側に配置されている。また、第２流路２２の下面２２ａは、後述する第２接続流路２５に向かって窪む凹形状を有する。これにより、蒸発器３から除去された固体の霜が、凹形状の下面２２ａに沿って、第２接続流路２５に移動する。

また、冷却装置１００は、第３流路２３を備えている。第３流路２３は、蒸発器３の下流側（第２流路２２）の空気を、蒸発器３に対して空気の流れの上流側の第１流路２１に循環させるように構成されている。また、第３流路２３は、霜捕集部６により霜を捕集する際には冷却されるとともに、霜捕集部６により捕集された霜を排水する際には加熱されるように構成されている。

また、第１流路２１と第２流路２２とは、水平方向（Ｙ方向）に沿って延びるように設けられている。また、第３流路２３は、第１流路２１および第２流路２２の下方に設けられている。なお、Ｙ方向は、特許請求の範囲の「第１方向」の一例である。

また、冷却装置１００は、第１接続流路２４を備えている。第１接続流路２４は、第３流路２３と第１流路２１とを接続するように構成されている。これにより、第３流路２３と第１流路２１とは、第１接続流路２４を介して連通する。また、第１接続流路２４は、空気の流れに対して、蒸発器３の上流側に設けられている。また、第１接続流路２４は、後述する第２送風機５ｂが取り付けられるファンケーシング５ｃの内側空間に連通している。また、第１接続流路２４は、蒸発器３の近傍に設けられている。

また、冷却装置１００は、第２接続流路２５を備えている。第２接続流路２５は、第３流路２３と第２流路２２とを接続するように構成されている。これにより、第３流路２３と第２流路２２とは、第２接続流路２５を介して連通する。また、第２接続流路２５は、空気の流れに対して、蒸発器３の下流側に設けられている。また、第２接続流路２５は、蒸発器３の近傍に設けられている。

また、冷却装置１００は、第２送風機５ｂを備えている。第２送風機５ｂは、蒸発器３の下流側の第２流路２２の空気を、第３流路２３に誘引するように構成されている。これにより、第２送風機５ｂは、第２流路２２、第２接続流路２５、第３流路２３、第１接続流路２４、および、第１流路２１を介する空気の循環気流を形成するように構成されている。具体的には、第２送風機５ｂは、空気の流れに対して、蒸発器３の上流側に配置されている。また、第２送風機５ｂは、第１流路２１に配置されている。また、第２送風機５ｂは、第１流路２１に設けられたファンケーシング５ｃに取り付けられている。また、第２送風機５ｂは、第２送風機５ｂの回転軸が、斜め上方（蒸発器３側）に向くように配置されている。

ここで、第１実施形態では、蒸発器３に対して空気が流れるＹ方向における、第１接続流路２４の幅Ｗ１および第２接続流路２５の幅Ｗ２は、鉛直方向における第１流路２１の幅Ｗ３および第２流路２２の幅Ｗ４のうちの少なくとも一方（第１実施形態では、両方）よりも小さい。具体的には、Ｙ方向における、第１接続流路２４の幅Ｗ１および第２接続流路２５の幅Ｗ２は、鉛直方向における第１流路２１の幅Ｗ３および第２流路２２の幅Ｗ４のうちの少なくとも一方（第１実施形態では、両方）の幅の１／２よりも小さい。たとえば、第１接続流路２４の幅Ｗ１および第２接続流路２５の幅Ｗ２は、５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。また、第１流路２１の幅Ｗ３および第２流路２２の幅Ｗ４は、約１２０ｍｍである。

また、第１実施形態では、Ｙ方向における、第１接続流路２４の幅Ｗ１は、第２接続流路２５の幅Ｗ２よりも小さい。なお、第１接続流路２４の幅Ｗ１が小さすぎると、圧損が大きくなるため、上記の循環気流が形成できなくなる。一方、第１接続流路２４の幅Ｗ１が小さくても、第１送風機５ａおよび第２送風機５ｂの風速（風量）を大きくすることにより、上記の循環気流を形成することが可能になる。つまり、第１接続流路２４の幅Ｗ１（第２接続流路２５の幅Ｗ２）は、第１送風機５ａおよび第２送風機５ｂの風速（風量）に基づいて、最適に選択可能である。

また、第１実施形態では、第１流路２１、第２流路２２および第３流路２３は、各々、Ｙ方向に沿って延びるように設けられている。また、第１接続流路２４および第２接続流路２５は、鉛直方向に沿って延びるように設けられている。これにより、上記の循環気流は、Ｙ１方向側に向かって、第１流路２１から、蒸発器３を介して、第２流路２２に移動する。また、循環気流は、Ｚ２方向側に向かって、第２接続流路２５から第３流路２３に移動する。また、循環気流は、第３流路２３を、霜捕集部６を介して、Ｙ２方向側に移動する。また、循環気流は、Ｚ１方向側に向かって、第１接続流路２４から第１流路２１に移動する。

また、図５に示すように、蒸発器３は、Ｙ方向に水平面内において直交するＸ方向に沿って複数（３つ）設けられている。そして、第１実施形態では、第１接続流路２４および第２接続流路２５は、複数の蒸発器３の一方端部側（Ｘ１方向側）から他方端部側（Ｘ２方向側）まで、Ｘ方向に沿って延びるように、スリット状に形成されている。具体的には、スリット状の第１接続流路２４および第２接続流路２５は、Ｘ１方向側の蒸発器３の近傍から、Ｘ２方向側の蒸発器３の近傍まで渡るように（連続して）設けられている。また、第１接続流路２４の幅Ｗ１および第２接続流路２５の幅Ｗ２は、Ｘ方向に亘って略一定である。なお、Ｘ方向は、特許請求の範囲の「第２方向」の一例である。

また、図４に示すように、冷却装置１００は、床面部２６を備えている。床面部２６には、第１接続流路２４および第２接続流路２５が設けられる。また、床面部２６には、蒸発器３が載置される。具体的には、床面部２６は、第１流路２１および第２流路２２と、第３流路２３との境界を構成する。また、床面部２６は、たとえば、断熱材（木材、発砲スチロールなど）から構成されている。

そして、第１実施形態では、Ｙ方向における、第１接続流路２４の幅Ｗ１および第２接続流路２５の幅Ｗ２は、床面部２６の鉛直方向の厚みｔよりも小さい。たとえば、床面部２６の厚みｔは、約１００ｍｍである。

また、第３流路２３の下方には、床面部２７が設けられている。床面部２７も、床面部２６と同様に、断熱材（木材、発砲スチロールなど）から構成されている。また、床面部２７は、下方に窪む凹形状を有する。

（蒸発器の具体的な構成）
次に、蒸発器３の具体的な構成について説明する。蒸発器３は、フィンアンドチューブ型の蒸発器である。

図３に示すように、蒸発器３は、冷媒が流れる円管状の冷媒流通部３１と、冷媒流通部３１に接するように設けられ冷媒流通部３１を流れる冷媒の温度を空気に伝熱するための伝熱部３２とを含む。具体的には、伝熱部３２は、平板（フィン）からなる。また、伝熱部３２は、互いに平行に複数設けられている。また、伝熱部３２の表面は、伝熱表面Ｓを構成する。また、伝熱部３２は、たとえば、アルミニウムなどの金属から構成されている。そして、冷媒流通部３１は、複数の伝熱部３２を貫通するとともに、蛇行するように設けられている。また、伝熱表面Ｓは、平坦であってもよいし、凹凸形状を有していてもよい。伝熱表面Ｓが凹凸形状を有することにより、付着した霜を取り除き易くすることが可能である。

また、第１実施形態では、図６に示すように、第１送風機５ａは、伝熱部３２の縁部３３に向かって空気を送風するように構成されている。そして、第１送風機５ａから空気が送風される側の伝熱部３２の縁部３３側には、伝熱部３２における熱伝導の抵抗となる熱抵抗部３４が設けられている。具体的には、熱抵抗部３４は、伝熱部３２のＹ２方向側に設けられている。また、熱抵抗部３４は、伝熱部３２のＺ１方向側からＺ２方向側に亘って設けられている。また、熱抵抗部３４は、複数の伝熱部３２の全てに設けられている。なお、熱抵抗部３４は、伝熱部３２のＺ１方向側、Ｚ２方向側、および、Ｙ１方向側（これらのうちの１つ、２つ、または全部）にも設けられていてもよい。

具体的には、第１実施形態では、図６に示すように、伝熱部３２の縁部３３（Ｙ２方向側）と、冷媒流通部３１とが、冷媒流通部３１の直径Ｒよりも大きい距離Ｌ１分、離間されることにより、熱抵抗部３４が構成されている。たとえば、冷媒流通部３１の直径Ｒは、約１２ｍｍであり、距離Ｌ１は、１５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。ここで、距離Ｌ１が比較的小さい場合、伝熱部３２の縁部３３の温度が冷媒流通部３１（冷媒）の温度と略同じ（たとえば、－２５℃など）となり、前縁効果によって、伝熱部３２の縁部３３に集中的に霜が着霜する。一方、距離Ｌ１を、１５ｍｍ以上５０ｍｍ以下（たとえば、約３０ｍｍ）とすることにより、伝熱部３２の縁部３３の温度が、第１送風機５ａから送風される空気の温度（たとえば、約－１５℃）に近づく。その結果、伝熱部３２の縁部３３と、第１送風機５ａから送風される空気との熱交換量が低減するので、伝熱部３２の縁部３３に霜が集中的に着霜するのが抑制される。

また、第１実施形態では、図７に示すように、第１送風機５ａは、伝熱部３２の縁部３３に対する空気の風速を、周期的に増減するように構成されている。たとえば、空気の風速は、約３．０ｍ／ｓと約０．３ｍ／ｓとに切り替えられる。また、第１送風機５ａは、数十秒～１分程度の周期で、空気の風速（風量）が大きい状態と、小さい状態とを切り替えるように構成されている。そして、空気の風速が小さい状態で、蒸発器３の略全体が均一の温度（約－５℃）にされる。また、空気の風速が大きい状態で、風圧によって霜が除去（除霜）される。

（霜捕集部の具体的な構成）
次に、霜捕集部６の具体的な構成について説明する。

図８に示すように、冷却装置１００（霜捕集部６）は、第１捕集部６ａを備えている。第１捕集部６ａは、空気に含まれる固体の霜を捕集するように構成されている。また、冷却装置１００（霜捕集部６）は、第２捕集部６ｂを備えている。第２捕集部６ｂは、第１捕集部６ａとは別個に配置されている。そして、第２捕集部６ｂは、空気を冷却することにより空気に含まれる水蒸気を凝縮させて捕集するように構成されている。

また、第２捕集部６ｂは、第１捕集部６ａに対して空気の流れの下流側に配置されている。また、第１捕集部６ａと第２捕集部６ｂとは、間隔を隔てた状態で、空気の流れの方向に沿ってこの順で配置されている。

また、第１捕集部６ａと第２捕集部６ｂと両方は、網目状の部材から構成されている。また、網目状の部材は、たとえば、アルミニウム、銅、ステンレス鋼などの熱伝導率が大きい金属により形成されている。なお、第１捕集部６ａと第２捕集部６ｂとは、パンチングメタルまたはエキスパンダメタルにより構成されていてもよい。また、第１捕集部６ａは、複数の蒸発器３に対して、１つ設けられている。同様に、第２捕集部６ｂは、複数の蒸発器３に対して、１つ設けられている。第１捕集部６ａと第２捕集部６ｂとは、複数の蒸発器３が配列されている方向（Ｘ方向）に沿って延びるように設けられている。また、第１捕集部６ａと第２捕集部６ｂとは、たとえば、略長方形形状を有する。また、第１捕集部６ａと第２捕集部６ｂとは、鉛直方向（Ｚ方向）に沿うように配置されている。

また、第２捕集部６ｂには、第２捕集部６ｂを冷却するための冷却媒体が流通する捕集部用配管７（直管）が設けられている。具体的には、捕集部用配管７は、第２捕集部６ｂに接するように配置されている。つまり、捕集部用配管７は、熱伝導により第２捕集部６ｂから熱を奪うように構成されている。捕集部用配管７は、たとえば、ろう付けにより第２捕集部６ｂに接続されている。また、捕集部用配管７は、第２捕集部６ｂの上方と下方との両方に設けられている。これにより、第２捕集部６ｂの温度を、高さ方向において、略均一にすることが可能になる。

（冷却時の動作）
次に、図１を参照して、冷却装置１００の冷却時の動作について説明する。

まず、冷媒は、圧縮機１により圧縮される。これにより、冷媒の圧力は、比較的高圧になる。次に、圧縮機１により圧縮された冷媒は、凝縮器２により冷却されることにより凝縮（液化）される。なお、圧縮機１により圧縮された冷媒の温度は、約６０℃であり、圧力は、比較的高い。また、凝縮器２により凝縮された冷媒の温度は、約３０℃であり、圧力は、比較的高い。

次に、液化された冷媒が、三方弁１３を介して、膨張弁４ａ～４ｃによって膨張される。これにより、冷媒の温度は、約－４０℃となり、圧力は、比較的低くなる。次に、膨張弁４ａ～４ｃによって膨張された冷媒は、蒸発器３ａ～３ｃによって蒸発（気化）される。これにより、冷媒の温度は、約－２０℃となり、圧力は、比較的低い。このとき、冷媒の気化熱によって、蒸発器３の伝熱表面Ｓの周囲の空気の温度が低下（冷却）される。また、第１送風機５ａがＯＮされることによって、蒸発器３の伝熱表面Ｓに、空気が送風される。これにより、冷却された空気は、冷却対象となる冷却空間に送風される。ここで、送風された空気が、伝熱表面Ｓによって冷却されるため、空気中の水分が、伝熱表面Ｓに凝縮（凍結）する。このため、伝熱表面Ｓに、霜が付着（成長）する。また、気化した冷媒は、再び圧縮機１により圧縮される。

なお、電磁弁８は、閉状態にされており、捕集部用配管７には冷媒は流れない。また、第２送風機５ｂは、ＯＦＦされている。

（除霜時の動作）
次に、図２を参照して、冷却装置１００の除霜時の動作について説明する。なお、除霜とは、伝熱表面Ｓに付着した霜を取り除くことを意味する。以下の説明では、蒸発器３ａの除霜を行う場合について説明する。

伝熱表面Ｓの除霜時に、蒸発器３ａの伝熱表面Ｓの温度を冷却時の伝熱表面Ｓの温度よりも高い温度に加熱する。具体的には、上記の冷却時と同様に、凝縮器２により凝縮された冷媒が膨張弁４ｂおよび４ｃによって膨張される。これにより、比較的低温（約－４０℃）かつ低圧の冷媒が、蒸発器３ｂおよび３ｃに流入される。この際、除霜が行われる蒸発器３ａの下流の膨張弁４ｄのみの開口率を小さくする。これにより、蒸発器３ａを流通する冷媒の圧力が中圧になる。その結果、蒸発器３ａに流入される冷媒の温度は、約０℃となる。

また、電磁弁８は、開状態にされる。これにより、膨張弁４ｇを介して、低温（約－４０℃）でかつ低圧の冷媒が、捕集部用配管７に流入される。これにより、第２捕集部６ｂ（第３流路２３）が冷却される。

そして、図９に示すように、除霜時において、第１送風機５ａが動作（ＯＮ）されることにより、第１送風機５ａからの風によって、蒸発器３ａの伝熱表面Ｓに付着した霜が除去される。上記のように、蒸発器３ａには、約０℃の冷媒が流入するので、蒸発器３ａの伝熱表面Ｓに付着した霜は、比較的除去しやすい状態となっている。

また、第２送風機５ｂが動作されることにより、固体の霜および水蒸気を含む空気が、第２接続流路２５を介して、第３流路２３に誘引される。そして、除去された固体の霜と水蒸気を含む空気が、第１捕集部６ａを通過する。これにより、第１捕集部６ａによって、固体の霜が捕集される。なお、水蒸気を含む空気は、第１捕集部６ａを通過する。また、第１捕集部６ａによって捕集された固体の霜のうち比較的重量の大きい霜は、自重によって、下方に落下する。

また、第１捕集部６ａを通過した、水蒸気を含む空気は、第２捕集部６ｂを通過する。上記のように、第２捕集部６ｂは、捕集部用配管７によって冷却（約－４０℃に冷却）されているので、水蒸気を含む空気が冷却される。これにより、空気に含まれる水蒸気が凝縮することにより、第２捕集部６ｂに捕集される。なお、固体の霜は、上記のように第１捕集部６ａに捕集されているので、第２捕集部６ｂが固体の霜によって閉塞されることと、第２捕集部６ｂによる空気の冷却能力の低下とが抑制されている。その後、霜が捕集された後の空気は、第１接続流路２４を介して、再び、蒸発器３に流入される。すなわち、循環気流によって、蒸発器３からの霜の除霜と、霜捕集部６による霜の捕集とが可能になる。また、蒸発器３の下流側（第２流路２２）の空気の風速および温度は、維持される。

また、図２に示すように、蒸発器３ａ～３ｃから流出された冷媒と、捕集部用配管７から流出された冷媒とは、蒸発器３ａ～３ｃおよび捕集部用配管７の下流側に設けられる合流配管９において合流される。これにより、冷媒は、低温（約－２０℃）かつ低圧となる。そして、冷媒は、圧縮機１に流入（吸入）される。

上記のように、蒸発器３ｂおよび３ｃによる冷却動作が維持された状態で、蒸発器３ａの除霜が行われる。すなわち、冷却対象を、たとえば、約－２０℃に冷却しながら、蒸発器３ａの除霜を行うことが可能になる。また、除霜時において、捕集部用配管７に約－４０℃の冷媒が流入されるので、蒸発器３ａから除去された霜が、捕集部用配管７にも付着する。これにより、霜の捕集効果を向上させることが可能になる。

（排水時）
図１０に示すように、排水時（除霜後の冷却時）には、第２送風機５ｂは、停止されるか、または、冷却時とは反対方向に低速で回転される。これにより、循環気流は、停止される。電磁弁８が閉状態にされ、三方弁１３が切り替えられることにより、凝縮器２から流出した中温（約０℃よりも高い温度、２０℃など）かつ高圧の冷媒が、捕集部用配管７に流入される。これにより、霜捕集部６（第１捕集部６ａと第２捕集部６ｂ）により捕集された霜が融解されるとともに、融解された霜（水）が排水部（排水管）２８から排出される。また、霜の融解潜熱によって、捕集部用配管７に流入される中温かつ高圧の冷媒が冷却されるので、冷却時のＣＯＰ（成績係数）が向上する。その結果、冷却装置１００の省エネルギー化を図ることが可能になる。

なお、第１接続流路２４の幅Ｗ１および第２接続流路２５の幅Ｗ２が比較的小さいので、第１流路２１の空気（約－１０℃）や、第２流路２２の空気（約－２０℃）が第３流路２３に侵入するのが抑制される。これにより、第３流路２３を効果的に加熱することが可能になる。

（シミュレーション）
次に、伝熱部３２に熱抵抗部３４を設けたことの効果を確認するために行ったシミュレーションについて、比較例１による蒸発器１３０と比較しながら説明する。

図１１に示すように、比較例１による蒸発器１３０では、伝熱部１３２の縁部１３３と、冷媒流通部３１とが、冷媒流通部３１の直径Ｒよりも小さい距離Ｌ２（約１０ｍｍ）分、離間している。そして、冷媒流通部３１の温度を冷媒の温度（低温）とした場合、比較例１の伝熱部１３２の縁部１３３の温度よりも、第１実施形態の伝熱部３２の縁部３３（図６参照）の温度の方が、９．３℃高くなることが確認された。すなわち、熱抵抗部３４を設けることにより、縁部３３の温度が高くなることが確認された。また、比較例１による蒸発器１３０の縁部１３３に付着する霜の着霜量よりも、第１実施形態の伝熱部３２の縁部３３に付着する霜の着霜量の方が約５０％低減されることが確認された。

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態は、上記のように、蒸発器３に対して空気が流れるＹ方向における、第１接続流路２４の幅Ｗ１および第２接続流路２５の幅Ｗ２は、鉛直方向における第１流路２１の幅Ｗ３および第２流路２２の幅Ｗ４のうちの少なくとも一方（第１実施形態では、両方）よりも小さい。これにより、第１接続流路２４の幅Ｗ１および第２接続流路２５の幅Ｗ２が比較的小さくなるので、第１流路２１および第２流路２２を流れる比較的温度の低い空気が第１接続流路２４および第２接続流路２５を介して第３流路２３（第１流路２１および第２流路２２とは空間的に隔離された第３流路２３）に流れ込むのを抑制することができる。その結果、第３流路２３の温度が上昇しにくくなるので、第３流路２３に配置された霜捕集部６において、溶解しきれない霜が残存するのを抑制することができる。

また、第１実施形態は、上記のように、Ｙ方向における、第１接続流路２４の幅Ｗ１および第２接続流路２５の幅Ｗ２は、鉛直方向における第１流路２１の幅Ｗ３および第２流路２２の幅Ｗ４のうちの少なくとも一方の１／２よりも小さい。これにより、第１接続流路２４の幅Ｗ１および第２接続流路２５の幅Ｗ２がより小さくなるので、霜捕集部６において、溶解しきれない霜が残存するのをより抑制することができる。

また、第１実施形態は、上記のように、Ｙ方向における、第１接続流路２４の幅Ｗ１は、第２接続流路２５の幅Ｗ２よりも小さい。これにより、第１接続流路２４の幅Ｗ１がさらに小さくなるので、第１接続流路２４を介して、第３流路２３に、第１流路２１を流れる比較的温度の低い空気が流れ込むのをより抑制することができる。また、第２接続流路２５の幅Ｗ２が第１接続流路２４の幅Ｗ１よりも大きくなるので、比較的大きい霜であっても、第２接続流路２５を介して第３流路２３に流れ込むことができる。

また、第１実施形態は、上記のように、第１流路２１、第２流路２２および第３流路２３は、各々、Ｙ方向に沿って延びるように設けられ、第１接続流路２４および第２接続流路２５は、鉛直方向に沿って延びるように設けられている。これにより、蒸発器３から除去された霜が方向を変えながら（壁に衝突しながら）空気とともに移動されるので、霜は、移動中に落下する。その結果、蒸発器３から除去された霜が再び蒸発器３の上流側に移動する（すなわち、霜が蒸発器３に再付着する）のを抑制することができる。

また、第１実施形態は、上記のように、Ｙ方向における、第１接続流路２４の幅Ｗ１および第２接続流路２５の幅Ｗ２は、床面部２６の鉛直方向の厚みｔよりも小さい。これにより、第１接続流路２４の幅Ｗ１および第２接続流路２５の幅Ｗ２がさらに小さくなるので、霜捕集部６において、溶解しきれない霜が残存するのをさらに抑制することができる。

また、第１実施形態は、上記のように、第１接続流路２４および第２接続流路２５は、複数の蒸発器３の一方端部側から他方端部側まで、Ｘ方向に沿って延びるようにスリット状に形成されている。これにより、第１接続流路２４および第２接続流路２５がスリット状に形成されているので、第１接続流路２４の幅Ｗ１および第２接続流路２５の幅Ｗ２が確実に小さくなる。その結果、霜捕集部６において、溶解しきれない霜が残存するのを確実に抑制することができる。また、第１接続流路２４および第２接続流路２５が、複数の蒸発器３の一方端部側から他方端部側まで、Ｘ方向に沿って延びるように設けられているので、第１接続流路２４（第２接続流路２５）を、複数の蒸発器３毎に個別に設ける場合と異なり、冷却装置１００の構成を簡略化することができる。

また、第１実施形態は、上記のように、冷却装置１００は、霜捕集部６により霜を捕集する際に第３流路２３を冷却するとともに、霜捕集部６により捕集された霜を排水する際に第３流路２３を加熱する、凝縮器２から流出した冷媒が流通する捕集部用配管７を備える。これにより、第３流路２３を加熱するヒータなどを別途設けることなく第３流路２３を加熱することができるので、冷却装置１００の構成が複雑になるのを抑制することができる。

また、第１実施形態は、上記のように、第１送風機５ａから空気が送風される側の伝熱部３２の縁部３３側には、伝熱部３２における熱伝導の抵抗となる熱抵抗部３４が設けられている。これにより、伝熱部３２の縁部３３の熱伝達が低くなるので、伝熱部３２の縁部３３に集中的に霜が着霜するのを抑制することができる。

また、第１実施形態は、上記のように、伝熱部３２の縁部３３と冷媒流通部３１とが、冷媒流通部３１の直径Ｒよりも大きい距離Ｌ１分、離間されることにより、熱抵抗部３４が構成されている。これにより、伝熱部３２の縁部３３と冷媒流通部３１との間の距離Ｌ１が比較的大きくなるので、伝熱部３２の縁部３３と冷媒流通部３１との間の熱伝導を低下させることができる。その結果、伝熱部３２の縁部３３と周囲の空気との間の熱交換量が小さくなるので、伝熱部３２の縁部３３に集中的に霜が着霜するのを抑制することができる。

また、第１実施形態は、上記のように、第１送風機５ａは、伝熱部３２の縁部３３に対する空気の風速を、周期的に増減するように構成されている。これにより、第１送風機５ａからの空気の風速が減少された際に、冷媒流通部３１を流通する冷媒の温度を伝熱部３２の縁部３３に伝導させる（蒸発器３の縁部３３の温度を高める）ことができる。そして、第１送風機５ａからの空気の風速が増大された際に、蒸発器３の縁部３３に付着した霜を容易に除霜することができる。

［第２実施形態］
次に、図１２および図１３を参照して、第２実施形態の冷却装置２００について説明する。第２実施形態では、流路開閉部材２１０が設けられている。

第２実施形態の冷却装置２００は、第１接続流路２４と第２接続流路２５とのうちの少なくとも一方（第２実施形態では、第２接続流路２５）に設けられ、第１接続流路２４と第２接続流路２５とのうちの少なくとも一方（第２実施形態では、第２接続流路２５）を、塞いだ状態と空気が流通可能な状態とに切り替える流路開閉部材２１０を備えている。具体的には、流路開閉部材２１０は、第２接続流路２５のうちの第３流路２３に接続される部分（境界）の近傍に設けられている。

また、流路開閉部材２１０は、たとえば、差圧ダンパからなる。図１３に示すように、流路開閉部材２１０は、除霜時には、第１送風機５ａおよび第２送風機５ｂが共に駆動されることにより形成される循環気流によって発生する圧力差（第２接続流路２５と第３流路２３との圧力差）によって、空気が流通可能な状態（開いた状態）となる。これにより、除霜時に流路開閉部材２１０が循環気流を妨げることはない。

また、図１２に示すように、除霜後の冷却時（霜の排水時）には、第２送風機５ｂが停止されることにより、第２接続流路２５と第３流路２３との圧力差が生じなくなるので、流路開閉部材２１０は、第２接続流路２５を塞いだ状態（閉じた状態）となる。これにより、第２接続流路２５を介して、比較的低温の空気が第３流路２３に侵入するのが抑制される。その結果、第３流路２３の加熱が妨げられるのが抑制される。これにより、霜捕集部６において、溶解しきれない霜が残存するのをより抑制することが可能になる。また、差圧ダンパからなる流路開閉部材２１０は、機械的に駆動する（つまり、モータなどの電気的な部品が不要である）ので、冷却装置２００の構成が複雑になるのを抑制することができる。

（実験）
次に、流路開閉部材２１０の効果を確かめる実験について説明する。

この実験では、第３流路２３にヒータを配置して、ヒータにより第３流路２３を加熱した。その結果、第１接続流路２４の幅Ｗ１および第２接続流路２５の幅Ｗ２が、上記の第１実施形態よりも大きい場合（たとえば、第１流路２１の幅Ｗ３および第２流路２２の幅Ｗ４よりも大きい場合）でかつ、流路開閉部材２１０が設けられない場合（以下、比較例２という）では、第３流路２３の温度は、０℃よりも低くなった。つまり、第１流路２１および第２流路２２から、比較的多くの量の低温の空気が第３流路２３に侵入することにより、第３流路２３の温度が上昇しにくくなったと考えられる。

次に、上記の第１実施形態の構成（つまり、流路開閉部材２１０が設けられない構成）では、第３流路２３の温度は、約１３℃まで昇温することが可能であることが確認された。つまり、第１接続流路２４の幅Ｗ１および第２接続流路２５の幅Ｗ２が、上記の比較例２よりも小さくされることにより、第１流路２１および第２流路２２からの低温の空気の侵入が抑制されたと考えられる。

次に、第２実施形態の構成（つまり、流路開閉部材２１０が設けられている構成）では、第３流路２３の温度は、約５６℃まで昇温することが可能であることが確認された。つまり、流路開閉部材２１０によって、第１流路２１および第２流路２２からの低温の空気の侵入がより抑制されたと考えられる。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、冷却装置２００は、第２接続流路２５を塞いだ状態と空気が流通可能な状態とに切り替える流路開閉部材２１０を備える。これにより、霜捕集部６により捕集された霜を加熱する際に、第２接続流路２５を流路開閉部材２１０により塞ぐことにより、第２接続流路２５を介して第３流路２３に比較的温度の低い空気が流れ込むのをより確実に抑制することができる。

［第３実施形態］
次に、図１４および図１５を参照して、第３実施形態の蒸発器３３０について説明する。第３実施形態では、蒸発器３３０の伝熱部３３２に孔部３３４が設けられている。

図１４および図１５に示すように、蒸発器３３０では、冷媒流通部３３１と伝熱部３３２の縁部３３３との間に対応する伝熱部３３２の部分には、孔部３３４が設けられている。なお、冷媒流通部３３１と伝熱部３３２の縁部３３３との間は、距離Ｌ１分離間している。また、孔部３３４は、Ｚ方向に延びるように設けられている。また、孔部３３４は、複数設けられている。また、孔部３３４は、伝熱部３３２が切り起こされることにより形成されている。なお、孔部３３４は、伝熱部３３２が切り欠かれることにより形成されていてもよい。また、孔部３３４は、特許請求の範囲の「熱抵抗部」の一例である。

（シミュレーション）
次に、伝熱部３３２に孔部３３４を設けたことの効果を確認するために行ったシミュレーションについて、比較例１による蒸発器１３０（図１１参照）と比較しながら説明する。冷媒流通部３１の温度を冷媒の温度（低温）とした場合、比較例１の伝熱部１３２の縁部１３３の温度よりも、第２実施形態の伝熱部３３２の縁部３３３の温度の方が、１４．０℃高くなることが確認された。すなわち、縁部３３３までの距離Ｌ１を比較的大きくするとともに孔部３３４を設けることにより、縁部３３３の温度がより高くなることが確認された。また、比較例１による蒸発器１３０の縁部１３３に付着する霜の着霜量よりも、第２実施形態の伝熱部３３２の縁部３３３に付着する霜の着霜量の方が約７８％低減されることが確認された。

（第３実施形態の効果）
第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第３実施形態では、上記のように、冷媒流通部３３１と伝熱部３３２の縁部３３３との間に対応する伝熱部３３２の部分に孔部３３４が設けられている。これにより、伝熱部３３２の縁部３３３側と冷媒流通部３３１との間の熱伝導を孔部３３４により低下させることができるので、伝熱部３３２の縁部３３３に集中的に霜が着霜するのを抑制することができる。

［第４実施形態］
次に、図１６を参照して、第４実施形態の蒸発器４３０について説明する。第４実施形態では、蒸発器４３０に熱抵抗部材４３４が設けられている。

蒸発器４３０では、伝熱部４３２の縁部４３３には、伝熱部４３２とは別個に設けられ、伝熱部４３２における熱伝導の抵抗となる熱抵抗部材４３４が設けられている。具体的には、熱抵抗部材４３４は、エポキシ樹脂などからなる。また、エポキシ樹脂などからなる熱抵抗部材４３４が、伝熱部４３２に塗布されている。なお、熱抵抗部材４３４は、特許請求の範囲の「熱抵抗部」の一例である。

（第４実施形態の効果）
第４実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第４実施形態では、上記のように、伝熱部４３２の縁部４３３には、熱抵抗部材４３４が設けられている。これにより、伝熱部４３２を加工することなく、熱抵抗部材４３４によって、容易に、冷媒流通部４３１との間の熱伝導を熱抵抗部材４３４により低下させることができる。

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１～第４実施形態では、Ｙ方向における、第１接続流路２４の幅Ｗ１および第２接続流路２５の幅Ｗ２が、鉛直方向における第１流路２１の幅Ｗ３および第２流路２２の幅Ｗ４の両方よりも小さい例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ｙ方向における、第１接続流路２４の幅Ｗ１および第２接続流路２５の幅Ｗ２が、鉛直方向における第１流路２１の幅Ｗ１および第２流路２２の幅Ｗ２のうちのいずれか一方より小さくなるように構成されていてもよい。

また、上記第１～第４実施形態では、Ｙ方向における、第１接続流路２４の幅Ｗ１が、第２接続流路２５の幅Ｗ２よりも小さい例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１接続流路２４の幅Ｗ１が、第２接続流路２５の幅Ｗ２以上であってもよい。

また、上記第１～第４実施形態では、第２接続流路２５が、Ｘ方向に沿って延びるように、スリット状に形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１７に示す変形例による第２接続流路５２５のように、第２接続流路５２５の蒸発器３に対応する部分の幅Ｗ１１が、蒸発器３の間に対応する部分の幅Ｗ１２よりも大きくなっていてもよい。これにより、蒸発器３から除去された霜を、容易に、第３流路２３に誘引することができる。また、蒸発器３の間に対応する部分（幅Ｗ１２を有する部分）が設けられていなくてもよい。

また、上記第１～第４実施形態では、第２送風機５ｂが、蒸発器３の上流側に設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２送風機５ｂが、蒸発器３の下流側（第２流路２２）に設けられていてもよい。

また、上記第２実施形態では、流路開閉部材２１０が、蒸発器３の下流側（第２接続流路２５）に設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。第２送風機５ｂが、蒸発器３の下流側（第２流路２２）に設けられていている場合には、流路開閉部材２１０は、蒸発器３の上流側（第１接続流路２４など）に設けられる。

また、上記第２実施形態では、流路開閉部材２１０が、差圧ダンパから構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、流路開閉部材２１０が、電動によって駆動されるダンパから構成されていてもよい。

また、上記第２実施形態では、流路開閉部材２１０が第２接続流路２５に設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、流路開閉部材２１０が、第１接続流路２４（または、第１接続流路２４と第２接続流路２５との両方）に設けられていてもよい。

また、上記第２実施形態では、流路開閉部材２１０が第２接続流路２５の気流の出口側に設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、流路開閉部材２１０が第２接続流路２５の気流の入口側に設けられていてもよい。

また、第１～第４実施形態では、凝縮器２から流出された冷媒により第２捕集部６ｂ（第３流路２３）が加熱される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、凝縮器２から流出された冷媒とヒータとの両方（または、ヒータのみ）によって、第２捕集部６ｂを加熱してもよい。

また、第１～第４実施形態では、本発明の「熱交換部」として、捕集部用配管７（直管）を適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、本発明の「熱交換部」として、フィンアンドチューブなどの熱交換器を適用してもよい。

また、第１～第４実施形態では、本発明の「蒸発器」として、フィンアンドチューブ型の蒸発器を適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、本発明の「蒸発器」として、マイクロチャンネル熱交換器を適用してもよい。

また、第３実施形態では、孔部３３４が設けられるとともに、冷媒流通部３３１と伝熱部３３２の縁部３３３との間が比較的長い距離Ｌ１を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、冷媒流通部３３１と伝熱部３３２の縁部３３３との間が比較的短い距離（たとえば、距離Ｌ２、図１１参照）である状態で、孔部３３４が設けられていてもよい。

また、第４実施形態では、孔部３３４および熱抵抗部材４３４が設けられるとともに、冷媒流通部４３１と伝熱部４３２の縁部４３３との間が比較的長い距離Ｌ１を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、冷媒流通部４３１と伝熱部４３２の縁部４３３との間が比較的短い距離（たとえば、距離Ｌ２、図１１参照）であり、かつ、孔部３３４が設けられない状態で、熱抵抗部材４３４のみが設けられていてもよい。

１ 圧縮機
２ 凝縮器
３、３ａ～３ｃ、３３０、４３０ 蒸発器
４、４ａ～４ｃ 膨張弁
５ａ 第１送風機
５ｂ 第２送風機
６ 霜捕集部
７ 捕集部用配管（熱交換部）
２１ 第１流路
２２ 第２流路
２３ 第３流路
２４ 第１接続流路
２５、５２５ 第２接続流路
２６ 床面部
３１、３３１、４３１ 冷媒流通部
３２、３３２、４３２ 伝熱部
３３、３３３、４３３ 縁部
３４ 熱抵抗部
１００、２００ 冷却装置
１００ａ 冷凍回路
２１０ 流路開閉部材
３３４ 孔部（熱抵抗部）
４３４ 熱抵抗部材（熱抵抗部）
Ｓ 伝熱表面

Claims (13)

1. 冷媒に熱を伝える伝熱表面を含む蒸発器と、
   前記蒸発器の前記伝熱表面に空気を送風することにより、前記蒸発器に付着した霜を除去するための第１送風機と、
   前記蒸発器に対して空気の流れの上流側に配置され、空気が流通する第１流路と、
   前記蒸発器に対して空気の流れの下流側に配置され、冷却対象に冷却風を流すための第２流路と、
   前記蒸発器の下流側の空気を、前記蒸発器に対して空気の流れの上流側の前記第１流路に循環させるための第３流路と、
   前記第３流路と前記第１流路とを接続する第１接続流路と、
   前記第３流路と前記第２流路とを接続する第２接続流路と、
   前記蒸発器の下流側の前記第２流路の空気を、前記第３流路に誘引することにより、前記第２流路、前記第２接続流路、前記第３流路、前記第１接続流路、および、前記第１流路を介する空気の循環気流を形成する第２送風機と、
   前記第３流路に配置され、前記第２送風機により、空気とともに前記第３流路に誘引された前記蒸発器から除去された霜を捕集する霜捕集部と、を備え、
   前記第３流路は、前記霜捕集部により霜を捕集する際には冷却されるとともに、前記霜捕集部により捕集された霜を排水する際には加熱されるように構成されており、
   前記蒸発器に対して空気が流れる第１方向における、前記第１接続流路の幅および前記第２接続流路の幅は、鉛直方向における前記第１流路および前記第２流路のうちの少なくとも一方の幅よりも小さい、冷却装置。
2. 前記第１方向における、前記第１接続流路の幅および前記第２接続流路の幅は、鉛直方向における前記第１流路および前記第２流路のうちの少なくとも一方の幅の１／２よりも小さい、請求項１に記載の冷却装置。
3. 前記第１方向における、前記第１接続流路の幅は、前記第２接続流路の幅よりも小さい、請求項１または２に記載の冷却装置。
4. 前記第１流路、前記第２流路および前記第３流路は、各々、前記第１方向に沿って延びるように設けられ、前記第１接続流路および前記第２接続流路は、鉛直方向に沿って延びるように設けられている、請求項１～３のいずれか１項に記載の冷却装置。
5. 前記第１接続流路および前記第２接続流路が設けられるとともに、前記蒸発器が載置される床面部をさらに備え、
   前記第１方向における、前記第１接続流路の幅および前記第２接続流路の幅は、前記床面部の鉛直方向の厚みよりも小さい、請求項１～４のいずれか１項に記載の冷却装置。
6. 前記蒸発器は、前記第１方向に水平面内において直交する第２方向に沿って複数設けられ、
   前記第１接続流路および前記第２接続流路は、前記複数の蒸発器の一方端部側から他方端部側まで、前記第２方向に沿って延びるように、スリット状に形成されている、請求項１～５のいずれか１項に記載の冷却装置。
7. 前記第１接続流路と前記第２接続流路とのうちの少なくとも一方に設けられ、前記第１接続流路と前記第２接続流路とのうちの少なくとも一方を、塞いだ状態と空気が流通可能な状態とに切り替える流路開閉部材をさらに備える、請求項１～６のいずれか１項に記載の冷却装置。
8. 冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機から吐出された冷媒を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器により凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁と、前記膨張弁によって膨張された冷媒を蒸発させる前記蒸発器とを含む冷凍回路と、
   前記霜捕集部により霜を捕集する際に前記第３流路を冷却するとともに、前記霜捕集部により捕集された霜を排水する際に前記第３流路を加熱する、前記凝縮器から流出した冷媒が流通する熱交換部とをさらに備える、請求項１～７のいずれか１項に記載の冷却装置。
9. 前記蒸発器は、前記冷媒が流れる円管状の冷媒流通部と、前記冷媒流通部に接するように設けられ前記冷媒流通部を流れる前記冷媒の温度を空気に伝熱するための伝熱部とを含み、
   前記第１送風機は、前記伝熱部の縁部に向かって空気を送風するように構成されており、
   前記第１送風機から空気が送風される側の前記伝熱部の縁部側には、前記伝熱部における熱伝導の抵抗となる熱抵抗部が設けられている、請求項１～８のいずれか１項に記載の冷却装置。
10. 前記伝熱部の縁部と前記冷媒流通部とが、前記冷媒流通部の直径よりも大きい距離分、離間されることにより、前記熱抵抗部が構成されている、請求項９に記載の冷却装置。
11. 前記熱抵抗部は、前記冷媒流通部と前記伝熱部の縁部との間に対応する前記伝熱部の部分に設けられる孔部を含む、請求項９または１０に記載の冷却装置。
12. 前記熱抵抗部は、前記伝熱部の縁部に前記伝熱部とは別個に設けられ、前記伝熱部における熱伝導の抵抗となる熱抵抗部材を含む、請求項９～１１のいずれか１項に記載の冷却装置。
13. 前記第１送風機は、前記伝熱部の縁部に対する空気の風速を、周期的に増減するように構成されている、請求項９～１２のいずれか１項に記載の冷却装置。

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