JP2005265296A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】 除霜時のパイプヒータ表面温度を低下させることなく、パイプヒータ端末部のみ許容できる安全な温度まで低下させ、装置としての信頼性の高い冷蔵庫を提供する。
【解決手段】 この冷蔵庫は、冷凍サイクルを構成する蒸発器129の除霜手段にヒータ線を金属パイプで覆ったパイプヒータ133を備え、当該パイプヒータのヒータ線の端部とリード線155とを接続し、この接続部分をゴム材料163で水密的に覆った構造のヒータ端末部157を蒸発器の低温部である冷媒パイプ153と接触させた構造にすることによって、除霜時のパイプヒータ表面温度を低下させることなく、パイプヒータ端末部のみ安全な温度まで低下させるようにしている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、蒸発器の除霜ヒータにパイプヒータを備えた冷蔵庫に関する。

近年、大型の冷蔵庫は冷蔵室と冷凍室を独立した冷気で冷却すると共に冷媒に可燃性冷媒を用いるタイプが主流となっている。このような冷蔵庫で蒸発器の除霜を行う場合、万一冷媒が漏れた場合でも発火事故に至らないように除霜ヒータは冷媒の発火点以下に抑えることが必要であり、図１０に示すように、除霜ヒータにヒータ線を金属パイプで覆ったパイプヒータ１１を蒸発器１３と一体に構成した除霜装置を用いる場合がある。

一方、蒸発器は高効率化と庫内容積率向上を目的として小型化される傾向にあり、蒸発器の小型化はパイプヒータの小型化要求につながり、これに答えるためにはパイプヒータの長さを短縮しなければならない。このため、旧来と同じ発熱量を確保するためには単位長さ当たりの発熱温度を上げなければならず、この結果として構成部品の温度上昇を招く。

一般にパイプヒータ１１の表面温度は１００℃以下であるが、このパイプヒータ１１内のヒータ線とリード線１５を接続する端末部１７には水の浸入を防止するためにゴム材料（一般にクロロプレン）が使用されており、耐熱温度からこの端末部１７は７５℃程度に保つ必要がある。ところが上述したように蒸発器の小型化はパイプヒータ長の短縮化を招き、パイプヒータ端末部の温度上昇も招くことになる。そこでこのパイプヒータ端末部の温度上昇を如何に抑えるかが技術的課題となっていた。
特開平２００２−３７２３６３号公報 特開平２００２−１３０９１８号公報

本発明は、上記従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、除霜時のパイプヒータ表面温度を低下させることなく、パイプヒータ端末部のみ許容できる安全な温度まで低下させることができ、装置としての信頼性の高い冷蔵庫を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、冷凍サイクルを構成する蒸発器の除霜手段にヒータ線を金属パイプで覆ったパイプヒータを用いた冷蔵庫において、前記パイプヒータのヒータ線の端部とリード線とを接続し、この接続部分をゴム材料で水密的に覆った構造のヒータ端末部を前記蒸発器の低温部と接触させたものである。

この構成によって、除霜時のパイプヒータ表面温度を低下させることなく、パイプヒータ端末部のみ安全な温度まで低下させ、信頼性を向上させる。

請求項２の発明は、請求項１の冷蔵庫において、前記ヒータ端末部を、前記蒸発器を構成する冷媒パイプと接触させたことを特徴とするものであり、簡単な構成でパイプヒータ端末部を低温化する。

請求項３記載の発明は、請求項２の冷蔵庫において、前記ヒータ端末部と冷媒パイプの接触部とを結束具にて結束したことを特徴とするものであり、パイプヒータ端末部と蒸発器の接触状態のバラツキを抑え、安定した温度管理を行う。

請求項４記載の発明は、冷凍サイクルを構成する蒸発器の除霜手段にヒータ線を金属パイプで覆ったパイプヒータを用いた冷蔵庫において、前記パイプヒータのヒータ線の端部とリード線とを接続し、この接続部分をゴム材料で水密的に覆った構造のヒータ端末部を排水樋と接触させたものである。

この構成によって、パイプヒータ端末部の低温化を図ると同時にパイプヒータと一体となった蒸発器の取り付けを簡素化する。

請求項５記載の発明は、冷凍サイクルを構成する蒸発器の除霜手段にヒータ線を金属パイプで覆ったパイプヒータを用いた冷蔵庫において、前記パイプヒータのヒータ線の端部とリード線とを接続し、この接続部分をゴム材料で水密的に覆った構造のヒータ端末部をアキュムレータと接触させたものである。

この構成によって、パイプヒータ端末部を蒸発器の近接位置に配置されたアキュムレータに接触させることで効果的に温度低下させる。

本発明によれば、パイプヒータ端末部を除霜運転時に比較的温度上昇が小さい蒸発器、アキュムレータ又は排水樋に接触させることで、除霜性能を劣化させることなく、パイプヒータの構成部品を使用温度範囲内で安全に使用することができ、冷蔵庫としての信頼性の向上が図れる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。第１図は本発明の第１の実施の形態の冷蔵庫の断面を示している。冷蔵庫１００は、その内部の冷蔵室、冷凍室のレイアウトが限定されるわけではないが、本実施の形態のものでは、冷媒にノンフロン冷媒を採用しており、上部に冷蔵室（Ｒ室）１０１、下部に冷凍室（Ｆ室）１０３が仕切部材１０５によって上下に仕切った形で形成してある。冷蔵室１０１の下方部に冷蔵室１０１の冷熱によって冷却される野菜室１０７が形成してある。冷凍室１０３の背部下方には機械室１０９が形成してある。この機械室１０９には、圧縮機１１１と電源系統を制御するメイン基板１１３、冷凍冷蔵機能を制御するコントロール基板１１５が設置してある。

冷蔵室１０１の背板１０１Ａと本体背部との間には冷蔵室ダクト１１７が形成してある。この冷蔵室ダクト１１７内には、冷蔵室ファン（Ｒファン）１１９、冷蔵室蒸発器（Ｒ蒸発器）１２１、脱臭装置１２３が設置してある。

冷凍室１０３の背板１０３Ａと本体背部との間には冷凍室ダクト（Ｆ室ダクト）１２５が形成してある。この冷凍室ダクト１２５内には、冷凍室ファン（Ｆファン）１２７、冷凍室蒸発器（Ｆ蒸発器）１２９、冷凍室除霜センサ１３１が設置してある。冷凍室蒸発器１２９には、除霜のために後述するようなパイプヒータ１３３が通してある。

図２に上記実施の形態の冷蔵庫１００の冷蔵室冷却と冷凍室冷却を交互に繰り返す冷凍サイクルを示してある。圧縮機１１１から吐出された冷媒は、凝縮器１４１を通った後、３方弁１４３によって冷媒流路が交互に切り替えられる。３方弁１４３の一方の出口には冷蔵キャピラリ１４５と冷蔵室蒸発器１２１が順次接続され、３方弁１４３の他方の出口には冷凍キャピラリ１４７と冷凍室蒸発器１２９、アキュムレータ１４９が順次接続されている。このような構成で冷蔵室冷却と冷凍室冷却を交互に繰り返し、冷蔵室１０１と冷凍室１０３の各部屋を冷却する。

冷凍室蒸発器１２９は、図３、図４に示すように多数のフィン１５１の中に冷媒パイプ１５３を通した構造である。そして冷媒パイプ１５３と共に、従来同様のパイプヒータ１３３がフィン１５１の中に通してある。このパイプヒータ１３３の中のヒータ線とリード線１５５とを接続する端末部１５７は図５に示す構造である。パイプヒータ１３３内のヒータ線１６１の端部とリード線１５５の端部とを電気的に接続し、その接続部分に水の浸入を防止するために例えばフロロプレンゴムのようなゴム材料１６３を被せ、その全体をカバー１６５で水密的に覆っている。

冷凍室冷却中の冷凍室蒸発器１２９の温度は−２５℃〜−３０℃、冷蔵室冷却中の冷蔵室１０１の温度は−１５〜−２０℃程度である。冷蔵室蒸発器１２１の除霜は冷凍室冷却中あるいは圧縮機停止中に冷蔵室ファン１１９を運転することで毎サイクル除霜が行われるが、冷蔵室蒸発器１２１に比べ着霜しやすい冷凍室蒸発器１２９の場合、所定の冷却積算時間毎にパイプヒータ１３３を一定の積算時間毎に通電して除霜を行う。

ヒータ線１６１は使用上限温度を抑えるため単位長さ当たりの入力が制限されているが、近年は蒸発器の小型化に伴うパイプヒータ長さの短縮で単位入力は増加することになる。一般的には３０Ｗ／ｍ程度の入力が上限であり、ヒータ線１６１は１８０℃程度に抑える必要がある。この場合パイプヒータ端末部１５７の温度は７０〜８０℃になるが、７５℃以下に抑えることが望ましい。

そこで本実施の形態の冷蔵庫では、図３、図４に示すようにパイプヒータ端末部１５７を冷凍室蒸発１２９の冷媒パイプ１５３に接触させている。このように除霜時においても比較的温度が低い冷媒パイプ１５３にヒータ端末部１５７を接触させることで冷熱によってゴム材１６３を冷却し、パイプヒータ端末部１５７の温度が７５℃以下になるように抑えることができる。

なお、このパイプヒータ端末部１５７を冷凍室蒸発器１２９の冷媒パイプ１５３に確実に接触させるためには、図６を示すように結束具１６７で冷媒パイプ１５３にヒータ端末部１５７を結束することができる。また図７に示すように、両側のヒータ端末部１５７それぞれを冷媒パイプ１５３それぞれに接触させ、その両方を１つの結束具１６７Ａで結束することもできる。これにより、冷凍室蒸発器１２９に設けられているパイプヒータ端末部１５７を冷媒パイプ１５３の接触部に確実に密着させることができ、接触状態のバラツキを抑え、安定した温度管理ができる。

次に、本発明の第２の実施の形態の冷蔵庫について、図８を用いて説明する。第２の実施の形態の冷蔵庫の構造は第１の実施の形態と同様に図１、図２に示すものである。そしてその特徴は、冷凍室蒸発器１２９に設置したパイプヒータ１３３のヒータ端末部１５７の冷却構造にある。すなわち、冷凍室蒸発器１２９の下方に除霜時に発生する霜解け水を集水して図示しない蒸発皿に排水する排水樋１７１に接触させたことを特徴とする。符号１７３は機械室１０９に霜解け水を排水する排水口である。なお、図８において、図３に示した第１の実施の形態と共通する要素には共通の符号を付して示してある。

排水樋１７１も比較的低温であり、それにヒータ端末部１５７を接触させておくことによってヒータ通電時にも温度上昇を抑えることができ、ゴム材を保護することができる。

次に、本発明の第３の実施の形態の冷蔵庫について、図９を用いて説明する。パイプヒータ１３３のヒータ端末部１５７の温度上昇を抑えるためには冷凍室蒸発器１２９の除霜時にも比較的低温状態にある部材に接触させるのが望ましい。そこで本実施の形態の冷蔵庫では、冷凍室蒸発器１２９の近くに配置されているアキュムレータ１４９に接触させている。このアキュムレータ１４９は余剰冷媒液を溜めておく部分であり、除霜時にこの部分はいちばん遅くまで低温状態に保たれているので、ヒータ端末部１５７の温度上昇を効果的に抑えることができる。

なお、上記第１〜第３の実施の形態では冷凍室蒸発器に設けたパイプヒータのヒータ端末部の冷却構造を示したが、本発明はこれに限らず、除霜のためにパイプヒータを備えている蒸発器に広く適用することができる。

本発明の第１の実施の形態の冷蔵庫の断面図。 上記実施の形態の冷蔵庫の冷凍サイクル図。 上記実施の形態における冷凍室蒸発器の正面図。 上記実施の形態における冷凍室蒸発器の側面図。 上記実施の形態のパイプヒータ端末部の断面図。 上記実施の形態においてヒータ端末部を結束具を用いて固定する変形例の側面図。 上記実施の形態においてヒータ端末部を結束具を用いて固定する別の変形例の側面図。 本発明の第２の実施の形態におけるパイプヒータ端末部とこれを接触させている排水樋とを示す一部破断正面図。 本発明の第３の実施の形態におけるパイプヒータ端末部とこれを接触させているアキュムレータとを示す正面図。 従来例の冷蔵庫における冷凍室蒸発器の構造を示す斜視図。

符号の説明

１２１ 冷蔵室蒸発器
１２９ 冷凍室蒸発器
１３３ パイプヒータ
１４９ アキュムレータ
１５３ 冷媒パイプ
１５５ リード線
１５７ ヒータ端末部
１６１ ヒータ線
１６３ ゴム材
１６７，１６７Ａ 結束具
１７１ 排水樋

Claims (5)

1. 冷凍サイクルを構成する蒸発器の除霜手段にヒータ線を金属パイプで覆ったパイプヒータを用いた冷蔵庫において、
   前記パイプヒータのヒータ線の端部とリード線とを接続し、この接続部分をゴム材料で水密的に覆った構造のヒータ端末部を前記蒸発器の低温部と接触させたことを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記ヒータ端末部を、前記蒸発器を構成する冷媒パイプと接触させたことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記ヒータ端末部と冷媒パイプの接触部とを結束具にて結束したことを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。
4. 冷凍サイクルを構成する蒸発器の除霜手段にヒータ線を金属パイプで覆ったパイプヒータを用いた冷蔵庫において、
   前記パイプヒータのヒータ線の端部とリード線とを接続し、この接続部分をゴム材料で水密的に覆った構造のヒータ端末部を排水樋と接触させたことを特徴とする冷蔵庫。
5. 冷凍サイクルを構成する蒸発器の除霜手段にヒータ線を金属パイプで覆ったパイプヒータを用いた冷蔵庫において、
   前記パイプヒータのヒータ線の端部とリード線とを接続し、この接続部分をゴム材料で水密的に覆った構造のヒータ端末部をアキュムレータと接触させたことを特徴とする冷蔵庫。
   
   

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