JP2006010151A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】可燃性冷媒を用いた冷蔵庫において、組立、運搬等の際の衝撃及び蒸発器から滴下する除霜水に対する除霜用ヒータの信頼性を向上し、可燃性冷媒の漏洩に対する安全性を向上すること。
【解決手段】冷蔵庫２は、可燃性冷媒を使用した冷凍サイクルの一部を構成する蒸発器７と、蒸発器７の下方近傍に設けた除霜用ヒータ１３とを備える。除霜用ヒータ１３は、金属抵抗体からなるヒータ線１４と、ヒータ線１４を収納したガラス管１５と、ガラス管１５の外部を覆ってその間に空間を有して二重管となるように形成した金属管１６と、金属管１６の上部をカバーするようにその直上に配置した上部カバー３０とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、冷蔵庫に係り、特に可燃性冷媒を使用した蒸発器の下方に除霜用ヒータを設置した冷蔵庫に好適なものである。

この種の従来の冷蔵庫を図１０及び図１１を用いて説明する。

図１０に示すように、この冷蔵庫本体３１は内部に冷凍室３２、冷蔵室３３を有している。冷凍室３２の前面開口部を閉塞するように冷凍室扉３４が設けられ、冷蔵室３３の前面開口部を閉塞するように冷蔵室扉３５が設けられている。冷凍室背部に形成された冷却室３７内に設けられた蒸発器３６は、圧縮機、凝縮器等とともに冷凍サイクルの一部を構成している。蒸発器３６内を通る冷媒が蒸発器３６表面に接触する空気から熱を奪って蒸発される。これによって冷却された空気が冷気として循環ファンにより冷凍室３２、冷蔵室３３に送り出されるよう構成されている。蒸発器３６が蒸発器３６周辺の空気中から熱を奪う際に、蒸発器３６の表面に着霜する。そのため、蒸発器３６の下方に除霜用ガラス管ヒータ３８を備え、除霜用ガラス管ヒータ３８の輻射熱により蒸発器３６に付着されている霜を溶かして除去するように構成されている。

係る冷蔵庫の冷凍サイクルの冷媒には、ＨＦＣ系冷媒が使用されてきたが、ＨＦＣ系冷媒が地球温暖化などの環境問題となることから、地球温暖化係数の低い炭化水素系冷媒が用いられるようになっている。この炭化水素系冷媒は可燃性冷媒である。

炭化水素系冷媒を使用した冷凍サイクルにおいて、可燃性冷媒が庫内に洩れると、可燃性冷媒が除霜用ガラス管ヒータ３８の周辺または冷凍室３２、冷蔵室３３内に溜まる。若し除霜用ガラス管ヒータ３８の表面温度が可燃性冷媒の発火温度に上昇した場合には、漏れた可燃性冷媒が引火する可能性がある。

これを解決するため、図１１に示すように、除霜用ガラス管ヒータ３８のガラス管表面温度が可燃性冷媒の発火温度未満となるように二重ガラス管構造とすることが考えられている。この除霜用ガラス管ヒータ３８は、両端が密閉され且つ内部が真空にされた円筒状ガラス管３９と、このガラス管内に組込まれたヒータ線４０と、円筒状ガラス管３９を覆う外ガラス管４１と、円筒状ガラス管３９と外ガラス管４１の端部を密閉シールするガラス管用キャップ４２とで構成されている。即ち、両端がガラス管用キャップ４２で密閉された円筒状の多重ガラス管３９、４１内に金属抵抗体からなるヒータ線４０が組込まれた構造となっている。

係る従来技術に関連するものとしては、特開平１１−２５７８３１号公報（特許文献１）が挙げられる。

特開平１１−２５７８３１号公報

しかし、従来の冷蔵庫では、二重ガラス管構造として安全性を高めているが、外側のガラス管に割れ等の損傷があると、一重の従来から使用されている除霜用ヒータと変りなくなってしまうため、組立、運搬等の際に外側のガラス管に割れが発生しないように注意する必要があった。

そのため、二重管の外側管を金属管にすることでこの問題を解決することが考えられるが、外側管を金属管とした場合には、蒸発器の除霜の際に蒸発器から滴下する除霜水が加熱された金属管に接触し、これによって金属管が局部的に変形するおそれが生ずる。

本発明の目的は、組立、運搬等の際の衝撃及び蒸発器から滴下する除霜水に対する除霜用ヒータの信頼性を向上し、可燃性冷媒の漏洩に対する安全性を向上できる冷蔵庫を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、可燃性冷媒を使用した冷凍サイクルの一部を構成する蒸発器と、前記蒸発器の下方近傍に設けた除霜用ヒータとを備えた冷蔵庫において、前記除霜用ヒータは、金属抵抗体からなるヒータ線と、前記ヒータ線を収納したガラス管と、前記ガラス管の外部を覆ってその間に空間を有して二重管となるように形成した金属管と、前記金属管の上部をカバーするようにその直上に配置した上部カバーとを備える構成にしたことにある。

係る本発明のより好ましい具体例は次の通りである。
（１）前記蒸発器は冷蔵庫の背面に形成した冷却室に配置され、前記冷却室は前記蒸発器の下方に冷気を吸込む冷気吸込口を有し、前記除霜用ヒータの上部カバーは前記冷気吸込口から流入する冷気を取り込むように形成したこと。
（２）前記除霜用ヒータは前記ガラス管の両端がゴム製のガラス管用キャップで閉塞され、前記金属管は金属管用キャップで閉塞され、前記金属管用キャップと前記ガラス管用キャップ間には隙間を確保するようにしたこと。
（３）前記蒸発器の下端と前記上部カバーとの間の寸法を前記蒸発器の下端に出来る水滴の溜りの寸法より大きくしたこと。
（４）前記蒸発器への冷気吸込口内に前記上部カバーの一辺を延在させたこと。
（５）前記（２）に加えて、前記金属管用キャップと前記ガラス管用キャップの隙間にディスタントピースを設置し、前記ディスタントピースの一端を前記金属管用キャップに取付けると共に、前記ディスタントピースの他端を前記上部カバーに取付けたこと。
（６）前記（２）に加えて、前記金属管用キャップと前記ガラス管用キャップの隙間にディスタントピースを設置し、前記ディスタントピースの一端を前記金属管用キャップに取付けると共に、前記ディスタントピースの他端を前記上部カバーより樋側に延びる取付部に固定したこと。

本発明の冷蔵庫によれば、組立、運搬等の際の衝撃及び蒸発器から滴下する除霜水に対する除霜用ヒータの信頼性を向上し、可燃性冷媒の漏洩に対する安全性を向上できる。

以下、図面を参照しながら本発明の一実施例の冷蔵庫について説明する。

まず、本実施例の冷蔵庫の全体構成に関して図１及び図２を参照しながら説明する。図１は本実施例の冷蔵庫の縦断面図、図２は図１の除霜用ヒータ及びその周辺部分の拡大図である。

冷蔵庫１は、冷蔵庫本体２及び扉３〜５により食品などを貯蔵するための貯蔵室（庫内）１０〜１２を構成している。貯蔵室１０〜１２は、通常、扉３〜５が閉められて密閉された状態となっている。なお、各貯蔵室１０〜１２は冷気通路を介して連通されている。冷蔵庫本体２は外箱１０１、断熱材１０３及び内箱１０２からなっている。冷蔵庫本体２の前面には冷蔵室扉３、野菜室扉４、冷凍室扉５が取付けられ、冷蔵室１０、野菜室１１、冷凍室１２が形成されている。

冷蔵庫１は、庫内を冷却するために、冷凍サイクル、冷却用ファン８、及び電動ダンパー９などを備えている。冷凍サイクルは、圧縮機６、凝縮器（図示せず）、減圧装置（図示せず）、蒸発器７などを配管で接続して構成されている。冷凍サイクル内に封入される冷媒としては、漏洩しても地球温暖化に影響を与えないとされるＲ２９０（プロパン）やＲ６００ａ（イソプタン）などの炭化水素系冷媒が用いられている。これらの炭化水素系冷媒は可燃性冷媒である。圧縮機６は冷蔵庫本体２の背面下部に形成された機械室１０４内に配置されている。蒸発器７は、プレートフィンチューブ型熱交換器で構成され、庫内に配置されている。具体的には、蒸発器７は貯蔵室である冷凍室１２の背面部に形成された蒸発器設置用ダクト内に配置されている。

冷却用ファン８は、蒸発器７で冷却された冷気を各貯蔵室１０〜１２に循環するように、蒸発器７の上方に配置されている。なお、冷却用ファン８は羽根とモーターとから構成されている。電動ダンパー９は蒸発器７からの冷気の供給量を調節するように冷気通路の途中に回動可能に設けられている。

蒸発器７の近傍には除霜用ヒータ１３が設けられている。この除霜用ヒータ１３は、蒸発器７に着霜した霜を効率よく取り除くために、蒸発器７の下方に配置されている。具体的には、除霜用ヒータ１３は蒸発器７の直下に対向して横長に設けられている。また、除霜用ヒータ１３は、蒸発器設置用ダクトの冷気吸込口に対向して設けられている。

かかる冷蔵庫の除霜は、冷凍サイクルの運転を停止すると共に、除霜用ヒータ１３に通電することにより、除霜用ヒータ１３からの輻射熱で蒸発器７に付着した霜を加熱して融解することにより行われる。除霜用ヒータ１３は制御部１８及びセンサー（図示せず）により通電オン、オフ制御される。

次に、除霜用ヒータ１３の具体的構成に関して、図３〜図７を参照しながらさらに説明する。図３は図１の除霜用ヒータの端部及びその周辺部の縦断面図、図４は図３の除霜用ヒータの金属管単体の断面図、図５は図３の除霜用ヒータのガラス管と金属管の接続構造を示す詳細断面図、図６は図３の除霜用ヒータの上部カバー単体の斜視図である。

除霜用ヒータ１３は、図３に示すように、ヒータ線１４と、内管であるガラス管１５と、シリコンゴム製のガラス管用キャップ１７と、外管である金属管１６と、セラミック製で熱絶縁性を持つ金属管用キャップ１９と、金属管１６の上部を覆うようにその直上に配置した上部カバー３０と、ディスタントピース２１とを備えて構成されている。

ヒータ線１４は、金属抵抗体からなっており、ガラス管１５内に収納されている。ガラス管用キャップ１７は、ガラス管１５内を密閉すると共に、ヒータ線１４に繋がれるリード線１４ｃを覆うように設けられている。金属管１６は、ガラス管１５の外部を覆ってガラス管１５との間に空間を有し、二重管を形成している。金属管用キャップ１９は、金属管１６との端部開口部とガラス管用キャップ１７との間に介在されると共に、金属管１６とガラス管１５との間の空間を閉鎖し且つ空間寸法を決定するものである。ガラス管用キャップ１７及び金属管用キャップ１９はガラス管１５及び金属管１６の両端部にほぼ対称に設けられている。金属管１６はガラス管１５より短く作られている。これによって、金属管用キャップ１９とガラス管用キャップ１７との間には１０ｍｍ以上の隙間が作られ、その間にディスタントピース２１が配置されている。

ガラス管１５及び金属管１６を備えた二重管構造の除霜用ヒータ１３の表面温度は可燃性冷媒の発火しない温度に設定されている。即ち、金属管１６の表面温度がヒータ線１４の発熱時に可燃性冷媒の発火点未満の温度になるように金属管１６とガラス管１５とを離間して設置してある。係る構成によって、可燃性冷媒が漏洩する事態が生じても、除霜ヒータ１３の表面で可燃性冷媒の発火温度に至らないものである。

また、金属管用キャップ１９に金属管１６を取付けることで、ガラス管１５の破損時にもガラス管が周囲に飛び散るのを防止することができる。

ヒータ線１４の巻線開始部１４ａは、図３に示すように、金属管用キャップ１９よりも離れた中央側に位置している。この構成により、ヒータ線１４の発熱時に金属管用キャップ１９の外側に位置しているゴム製のガラス管用キャップ１７がヒータ線の発する熱で損傷しないようにすることができる。

そして、この巻線開始部１４ａは、蒸発器７の最も外側のフィン７ａの付近に位置している。ヒータ線１４が発熱する熱を必要とする所は蒸発器７のフィン部７ａであり、この部分に着いた霜を融解させるためのものであり、ヒータ線１４は巻線開始部１４ａをこの蒸発器７のフィン部７ａからとしている。フィン部７ａの外側に当たるＵ曲げパイプ部７ｂにも多少の霜は付着するがこの部分に着く霜の量は限られるので、除霜用ヒータ１３が発熱する熱の一部が、ここに回ればＵ曲げパイプ部７ｂの除霜は処理できるものである。巻線開始部１４ａは蒸発器７のフィン部７ａに対応して設けられている。なお、巻線開始部１４ａとリード線１４ｃとは、リード部１４ｂを介して接続されている。

金属管１６は、図４に示すように、熱効率・熱伝導率の良い押出成形等で作られたアルミニウム管で形成されている。アルミニウム管にすることで、除霜用ヒータ１３の軽量化及び除霜性能の向上が図れる。即ち、アルミニウムは鉄（比重７・８７）、銅（比重８・９３）などの金属材料に比べて比重２．７１と約３分の１で軽量である。また、熱伝導性においても鉄の約３倍（アルミニウム：１８０ｋｃａl／ｍ・ｈｒ・℃、鉄：４７ｋｃａl・ｍ・ｈｒ・℃）と良好であり、除霜ヒータ１３の外管とすることで、除霜ヒータ１３の表面温度を均一化することができ、除霜時間の短縮及び省エネに繋がる。さらには、アルミニウムは空気中では緻密で安定な酸化皮膜を生成し、この皮膜が腐食を防止するので、蒸発器７から滴下する除霜水などの接触による錆の発生を抑制することができる。更にガラス管と比較して信頼性を向上することができる。しかも、アルミニウムは加工性に優れているため押出し成形が可能で、低コストの除霜ヒータ１３の提供が可能となる。また、この金属管１６の内面には、凹凸溝１６ｂが設けられている。この凹凸溝１６ｂは、高さＨが０．３ｍｍ、溝ピッチＬ１が０．６ｍｍ、突部先端円弧Ｒが０．１ｍｍと非常に小さい凹凸が作る溝である。

熱伝導性の良い金属管１６を使用することにより、除霜ヒータ１３の表面温度が均一化され、効率の良い除霜が可能となり、除霜時間の短縮に繋がる。また、除霜時間の短縮により省エネにも繋がる。

金属管用キャップ１９は、蒸発器７の直下近傍に設けられているために吸水率が小さいことが必要であると共に、ガラス管１５を介してガラス管用キャップ１７への熱移動を防ぐために熱伝導率が小さいこと（換言すれば、熱絶縁性を有すること）が必要であり、さらには蒸発器７の冷却及びヒータ線１４の加熱の断続による影響を少なくするために熱膨張係数が小さく且つ耐熱衝撃性に強いことが必要である。このために、本実施例では、金属管用キャップ１９として碍子を用い要求を満足させている。

内部中空の金属管用キャップ１９は、図３及び図５に示すように、ガラス管１５を内部に挿入可能な中空部１９１と、金属管１６の内周と当接させて金属管１６を取付ける当接部１９２と、ディスタントピース２１に係合する突部１９３と、金属管１６の内側に差し込まれる挿入部１９５とを有している。この挿入部１９５の長さＬ２により、可燃性冷媒が漏れた時に金属管１６内に可燃性冷媒が入るのを抑えるようになっている。更には、この挿入部１９５の肉厚により金属管１６とガラス管１５間に作られる空間は決定される。このためこの挿入部１９５肉厚は金属管１６の表面温度が可燃性冷媒の発火点温度未満になる肉厚になるように設計されている。

冷蔵庫１では、蒸発器７による冷熱と除霜用ヒータ１３による加熱との運転が繰り返されるため、金属管１６とガラス管１５との間の空間に空気中の水分及びゴムキャップ１７付近に付着した水滴が金属管１６内に吸い込まれ、金属管１６内部に溜まってしまい、ガラス管１５の破損などに至る可能性がある。そのため、本実施例では、図５に示すように、金属管用キャップ１９の下部に水を排出するための排水溝２０が設けられている。これによって、金属管１６とガラス管１５との間に水分が吸込まれたとしても、排水溝２０から水が抜け出るようになっているので、内部空間に溜まってガラス管１５を破損することを防止できる。この排水溝２０は金属管用キャップ１９と金属管１６の当接面にわたって形成されている。また、ガラス管１５は、内部空間に進入する水分による劣化を防ぐため、強化ガラスが用いられている。

また、金属管用キャップ１９の挿入部１９５における中空部１９１及び外周部の角部には、ガラス管１５及び金属管１６の挿入を容易にするためのテーパー１９４が設けられているので、それぞれの管１５、１６の挿入がし易く、挿入の際における金属管用キャップ１９の破損を防止することができる。

金属管１６と金属管用キャップ１９との保持において、金属管１６の側端部には金属管１６が熱膨張で変形して端部が伸びる寸法より大きな隙間が設けられているので、金属管１６がヒータ線１４による加熱及び蒸発器７による冷却で熱膨張熱収縮してもそれを吸収することができる。

蒸発器７及び除霜用ヒータ１３の下方には、図３に示すように、除霜水を庫外に排出する際一時的に受ける樋２８が設けられている。この樋２８は合成樹脂で形成されており、先の除霜用ヒータ１３を取付ける脚２８ａ等を一体に成形している。除霜用ヒータ１３のガラス管用キャップ１７のところを脚２８ａが支持するようになっている。

上部カバー３０は、図３に示すように、除霜用ヒータ１３の発熱時に蒸発器７に付着した霜が除霜水７ｃとなって蒸発器７より滴下した際に、除霜用ヒータ１３に直接当たるのを防止するように設けられている。即ち、上部カバー３０は、金属管１６を覆うようにその直上に山型状をして配置されている。上部カバー３０を設けたことによって、除霜水７ｃは上部カバー３０に当たることになり、除霜水７ｃが除霜用ヒータ１３に当たって蒸発音を発生することを防止できる。また、除霜水が金属管１６に当たることにより金属管１６が上方に凸の弓形に変形すると共に、除霜水が定期的に接触する箇所においては部分的に大きく凸変形するおそれがあるので、上部カバー３０は、この変形を防止する上でも効果的である。さらには、この上部カバー３０は、金属管１６と金属管用キャップ１９との突き合せ部、及びガラス管１５とガラス管用キャップ１７との合せ部より除霜水が金属管１６及びガラス管１５内等に入ることを抑制できる。

また、上部カバー３０は、図３及び図６に示すように、ガラス管１５及び金属管１６覆うように延びた屋根部３０ｄと、その両側に設けられた取付脚３０ａとを備えて構成されている。この取付脚３０ａには、取付穴３０ｂ及び板状部材３０ｃが形成されている。この取付穴３０ｂはガラス管用キャップ１７の外形に近い形をしており、この中にガラス管用キャップ１７が通されて支持される。板状部材３０ｃは樋２８に設けた脚２８ａが除霜用ヒータ１３の熱で変形するのを取付脚３０ａと共に防止する板状部材である。この板状部材３０ｃは、上部カバー３０をガラス管用キャップ１７に取付ける際、９０度折り曲げて上部カバー３０に取付けた後、元の位置（図に示す位置）に戻されるものである。

更には、上部カバー３０は、金属製（具体的にはアルミニウム製）である。上部カバー３０の長手方向には、リブ（図示省略）が形成されている。これにより、熱せられた上部カバー３０に除霜水が当たって上部カバー３０が変形するのをリブにより抑制することができる。

ディスタントピース２１は、図３に示すように、板厚１ｍｍ〜１．５ｍｍのステンレス材を断面Ｌ状に形成したものである。このディスタントピース２１は、その一側が金属管用キャップ１９側に設けられた突部１９３と係合され、他側が上部カバー３０に固定されている。こうすることにより金属管用キャップ１９の回り止めを行なっている。

次に、ガラス管用キャップ１７の温度上昇対策について説明する。

上述したように、金属管用キャップ１９とガラス管用キャップ１７との間に間隔をとり、金属管１６の熱が金属管用キャップ１９を通し、ガラス管用キャップ１７に直接伝えられないようになっている。ここで、金属管用キャップ１９の回り止めを行なうディスタントピース２１は、上部カバー３０に固定されているので、金属管１６の熱は金属管用キャップ１９、ディスタントピース２１、及び上部カバー３０を通してガラス管用キャップ１７に伝達されることとなる。従って、ディスタントピース２１からガラス管用キャップ１７に直接熱伝達される場合に比較して、ガラス管用キャップ１７の温度上昇を抑えることができる。

上部カバー３０と金属管１６と取付脚３０ａとで囲まれた空間に高温空気が溜まった場合には、ガラス管用キャップ１７に常時接触し、ゴム製のガラス管用キャップを損傷する可能性がある。本実施例では、その空間は、周囲の空気と自由に熱交換できる構成となっていること、及び上部カバー３０に設けられた空気逃がし穴２９を通して外部に逃げる構造となっていることより、その空間の温度上昇を防ぐことできる。これによって、ゴム製のガラス管用キャップ１７の損傷を防止できる。換言すると、ガラス管用キャップ１７に面する空間の空気温度は、ガラス管用キャップ１７の保証温度１８０℃以下を達成することができ、ガラス管用キャップ１７を損傷することがない。

これに加え、図４に示すように、金属管１６内面には、放熱を促進する凹凸溝１６ｂが設けられていることより、金属管１６自体の温度低下を図ることができる。

また、樋２８の脚２８ａの熱損傷を防止するために、脚２８ａを上部カバー３０の取付脚３０ａと板状部材３０ｃで除霜用ヒータ１３側から来る熱を遮断するようになっている、この点からも信頼性を向上することができる。

また、蒸発器７等に温度ヒューズ等を取付けておき、危険温度に達した時には、電源を遮断する構成をとっている。そして、危険温度に達するまでの間の対策として、本実施例では、図３に示すように、樋２８側に貼られるアルミ板２６（アルミテープを含む）を上部カバー３０の取付脚３０ａ下端に位置させるようなっている。即ち、除霜用ヒータ１３を支える脚２８ａが熱で損傷し、除霜用ヒータ１３が樋２８側に下がってきた時でも、除霜用ヒータ１３は取付脚３０ａ及び板状部材３０ｃにより樋２８上に保持される。この時、取付脚３０ａの熱が樋２８側に伝えられることとなるが、アルミ板２６があることにより、局部熱な温度上昇とならず、樹脂製の樋２８が損傷しないようにすることができる。

本実施例では、上部カバー３０の端部に鉛直方向に伸びる取付脚３０ａを設け、取付脚３０ａには除霜用ヒータ１３の一端を支持可能な板状部材３０ｃを備えているこの構成により、除霜用ヒータ１３を上部カバー３０に設けた取付脚３０ａや板状部材３０ｃにより支持することができる。

また、本実施例では、合成樹脂製の樋２８に形成された脚２８ａに除霜用ヒータ１３を設置し、上部カバー３０の取付脚３０ａの下端を樋２８と接触するかまたは微小な隙間をあけて設置するようにしている。この構成により、過電圧印加時に除霜用ヒータ１３の熱により合成樹脂で形成された脚２８ａが溶けた場合でも、取付脚３０ａが除霜用ヒータを支持することとなる。従って、除霜用ヒータ１３が直接樋と接触することを防止することができる。ここで、「微小な隙間」とは、取付脚で除霜用ヒータを支持した時樋がヒータの熱によって溶けない程度の距離である。

また、本実施例では、樋２８にアルミ板２６を配置し、アルミ板２６の上方に除霜用ヒータ１３を設置している。この構成により、上部カバー３０の取付脚３０ａが樋２８上のアルミ板２６に接触しても、除霜用ヒータ１３の熱が取付脚３０ａから直接合成樹脂で形成された樋２８に伝達されないでアルミ板２６を介して伝達される。このため、樋２８の局所的な温度上昇を招くことがなく、樹脂製の樋２８の損傷を抑えることができる。更には、上部カバー３０の取付脚端部が樋２８と近接した位置にあるため、アルミ板２６上に生じた霜も容易に溶けるため除霜時間の短縮を図ることができる。

なお、取付脚３０ａに対向する脚２８ａ部に補助アルミ板２７を取付けることも考えられるが、樋２８の排水口（図示せず）部を加熱するために現状適用されているアルミ板２６を延長して、取付脚３０ａ対向部に位置させるのが効果的である。

次に、図３、図７及び図８を参照しながら、ディスタントピース２１、２２、２５の形状と取付け方等に付いて説明する。図７は図３の除霜用ヒータの変形例１の要部縦断面図、図８は図３の除霜用ヒータの変形例２の要部縦断面図である。

図３に示すディスタントピース２１は、先にも説明した如く、一端が金属管用キャップ１９の突部１９３に係合し、他端が上部カバー３０に取付けられ、略く字状形をなすものである。この構成においては、金属管用キャップ１９が除霜用ヒータ１３の発熱時に受ける熱をディスタントピース２１を介して上部カバー３０に伝える形になる。

この時、金属管用キャップ１９を介して加熱されるディスタントピース２１の温度と上部カバー３０の温度を比較するとディスタントピース２１の温度の方が上部カバー３０の温度より高いので、ディスタントピース２１の熱は上部カバー３０側に放熱されるものである。また、ディスタントピース２１は帯状ステンレス材を加工して作ったものであるので、熱移動は小さいものである他、製作費等を大幅にアップさせることがないものである。

これに加え、金属管用キャップ１９と上部カバー３０とはディスタントピース２１を介して接続されるので、金属管用キャップ１９がガラス管１５周縁を勝手に回転して、金属管用キャップ１９に設けた排水溝２０が最下部でなくなってしまうことを防止することができる。なお、上部カバー３０はガラス管用キャップ１７との間で位置決めされ、上部の蒸発器７とガラス管１５の間に位置するものである。

図７に示すディスタントピース２２は、第１の取付部２２ａと第２の取付部２２と弾性部２２ｃより構成されている。そしてこのディスタントピース２２の一端は金属管用キャップ１９に設けた突部１９３に係合され、他方端は上部カバー３０の取付脚３０ａに固定されている。

このディスタントピース２２は、チャンネル状をなし、中央に弾性部２２ｃを有している点が先に説明したディスタントピース２１（図３参照）とは異なる他、図３においては上部カバー３０の天井裏側にディスタントピース２１を取付けたが、図７においては上部カバー３０の一部を構成する取付脚３０ａにディスタントピース２２を取付けた点が異なる。

ディスタントピース２２に弾性部２２ｃを設けた理由は次の通りある。ガラス管１５と金属管１６とは熱膨張係数が大きく違い、金属管１６は除霜用ヒータ１３の発熱時に長手方向に大きく変形する。金属管１６が延びると云うことは、金属管用キャップ１９が図７の矢印方向に動くと云うことである。この動きによりディスタントピース２２も動く必要があり、このときこの動きを吸収するのが弾性部２２ｃである。この弾性部２２ｃがあることにより、金属管用キャップ１９のガラス管１５周縁の動きをなくすことができるものである。

一方、ディスタントピース２２を介しての金属管用キャップ１９からガラス管用キャップ１７への熱移動は次の通りである。ディスタントピース２２は熱伝導率の悪いステンレス材を使用していることにより、ガラス管用キャップ１７が熱により損傷することがないものである。なお、ディスタントピース２２によって、金属管用キャップ１９の位置ズレを防止できるものである。

図８に示すディスタントピース２５は、上部カバー３０の一部を構成する取付脚３０ａと一体にディスタントピース２５を形成したものである。即ち、一端が金属管用キャップ１９に設けられた突起１９３に係合し、他端が取付脚３０ａの先端に接続され、途中の弾性部２５ｃは樋２８の表面に貼られたアルミ板２６に接触している。

係る構成により、ディスタントピース２５が金属管用キャップ１９より受けた熱はアルミ板２６に放熱され、取付脚３０ａ側にはほとんど回らないものである。勿論、このディスタントピース２５も金属管用キャップ１９の位置ズレを防止できるものである。

次に、図３を参照しながら、除霜時、蒸発器７より滴下する水滴と上部カバー３０との関係について説明する。

蒸発器７は、図３に示す如く、蛇行状に折り曲げたＵ曲げパイプ７ｂにフィン７ａを直交するよう取付たものであるから、除霜最終段階になると、フィン７ａ下端に水滴７ｃが付く。この水滴７ｃはフィン７ａの下端から５ｍｍ前後つららの状態に下がる。従がって、若し上部カバー３０の位置がフィン７ａと５ｍｍ以内の所にあると、除霜終了時点で蒸発器７と上部カバー３０の間が水滴でつながり、次の冷却運転でこの水滴が氷となって上部カバー３０とフィン７ａとを熱的に接続してしまう。こうなると、除霜用ヒータ１３が発熱しても上部カバー３０を含めた除霜用ヒータ１３回りの空気温度はなかなか除霜に適した温度まで上昇しなくなり、除霜時間が長びいてしまうと云う問題がおきる。この他にも、つららが成長し、上部カバー３０或いはフィン７ａを損傷してしまうと云う問題が生じる。そこで、本実施例では、フィン７ａと上部カバー３０間には水滴では繋がらない距離を確保しているので、現象は生じ得ないものである。

次に、図２及び図９を参照しながら、上部カバー３０の冷気分配構造について説明する。図９は図２の除霜用ヒータの変形例３を示す要部縦断面図である。

図２では、冷凍室１２を冷却する冷気を矢印Ａの如く吹き出し、冷凍室１２から矢印Ｂの如く吸い込む冷気循環路をもつ冷蔵庫である。即ち、蒸発器７で冷却された冷気は、図２には示してないが、冷凍室冷気循環ファンにより冷凍室１２に矢印Ａのように吹き出され、冷凍室１２を冷却した後に矢印Ｂのように冷気吸込口１２ａに戻される。この戻された冷気は上部カバー３０の先端に一体に設けられたガイド板３０ｄに案内され、図２の矢印Ｃ１、Ｃ２のように上下に別れ、一方は上部カバー３０の上面をなめるようにして蒸発器７側に他方は、上部カバー３０の裏側及び金属管１６と熱交換して蒸発器７側に戻る。この動きは冷却運転時、除霜運転時ともに同じである。換言すると、冷気吸込口１２ａより吸い込まれる冷気は、上部カバー３０が持つガイド板３０ｄにより分配されるものであるから、このガイド板３０ｄの位置は非常に重要となる。図２に於けるこの位置は冷気吸込口１２ａの終り近傍に設けたものである。

一方、図９に示すものは、ガイド板３０ｄを冷気吸込口１２ｄの中に入れてしまったものである。このような構成にすることにより、冷気吸込口１２ｄより出る冷気を確実に一方は上部カバー３０を境に除霜用ヒータ１３側と上部カバー３０表面側に区分けすることができるものである。

従って、除霜時の金属管との熱交換を高めるためには、除霜用ヒータ１３側に入る冷気量を増しておけば効果的な蒸発器７の除霜を行なうことができるものである。

次に、ガラス管用キャップ１７の温度低下施策に付いて説明する。

蒸発器７に所定量の霜が付くと、積算タイマー或いは霜厚検知センサー等の指示で除霜用ヒータ１３が発熱する。除霜用ヒータ１３の発熱が続くと蒸発器７に着霜した霜が解けだし、除霜水となり上部カバー３０に滴下する。即ち、上部カバー３０は、除霜水が直接金属管１６に除霜水が当たるのを防止すると共に、除霜水がガラス管用キャップ１７及び金属管用キャップ１９を介してガラス管１５及び金属管１６内に入るのを防止する。なお、この除霜用ヒータ１３の発熱は蒸発器７に付着した霜がなくなるまで続けられる。

この過程において、空気逃がし穴２９が設けられていない場合には、金属管１６と山型状の上部カバー３０の二辺とが作る空間部には、行き場のない空気が金属管１６の長手方向に溜ることとなる。即ち、ヒータ線１４により加熱されるガラス管は５００℃近辺となり金属管１６の表面温度は２５０℃〜３５０℃近辺となる。従って、この空間の空気も当然２５０℃〜３５０℃近辺となってしまう。この２５０℃〜３５０℃近辺の高温空気がゴム製のガラス管用キャップ１７にそのままの温度で常時接触するようなことがあると、保証温度１８０℃のゴム製ガラス管ゴムキャップ１７は損傷してしまう。本実施例では、この加熱された２５０℃〜３５０℃の高温空気は金属管１６の長手方向に走り、空間の両側部（ガラス管用キャップ１７と金属管用キャップ１９との間の部分）で周辺の低温空気と混り合い、１８０℃以下の空気となりガラス管用キャップ１７に接触するものである。即ち、高温空気の温度を低下させる目的で、上部カバー３０に空気逃がし穴２９を設けている。この空気逃がし穴２９は前記空間の高温空気が金属管１６の長手方向に走り、ディスタントピース部に至った所で上部カバー３０上部の蒸発器７側に逃がすものである。

また、本実施例では、上述したように金属管１６単体での放熱効果を良好にするように、金属管１６の内表面に図４に示す凹凸溝１６ｂを作り放熱を促進している。

以上の如く金属管１６とガラス管１５との位置決めに熱絶縁性セラミック材料よりなる金属管用キャップ１９を設けたので、従来一般に使用されているガラス管用キャップのゴム材を使うことができるものである。これと共に、二重のガラス管ヒータのもう一つの課題であった製造時或いは組立時の損傷及び万一の事故時のガラス管飛散と云う課題を解消できるものである。

更に、ガラス管１５を金属管用キャップ１９の中空部に差し込み、ガラス管１５の端部を金属管用キャップ１９より突出させ、その突出部にガラス管用キャップ１７を取付けると共に、ガラス管１５より短く形成された金属管１６を金属管用キャップ１９に取付け、更にガラス管１５内に配設されたヒータ線１４の巻線開始部１４ａをガラス管用キャップ１７の側端から離したものであるから、ゴム製のガラス管用キャップ１７が熱で損傷することはなく、シール構造の良いガラス管用キャップ１７が得られることは勿論、効率の良い除霜が行なえるものである。

更に、ガラス管用キャップ１７に上部カバー３０の取付脚３０ａを取付けると共に、その取付脚３０ａを樋２８近くまで延長させ、その取付脚３０ａの先端に対応する樋２８の部分にアルミ板２６等を設けたものであるから、万一使用者が間違えて２００Ｖのコンセントに冷蔵庫のプラグを差し込み除霜用ヒータ１３を支える脚２８ａが損傷しても除霜用ヒータ１３は倒れることなく、取付脚３０ａに支えられ樋２８上に位置する。このことにより安全性をさらに向上することができるものである。

本発明の一実施例を示す冷蔵庫の縦断面図である。 図１の除霜用ヒータ及びその周辺部分の拡大図である。 図２の除霜用ヒータの端部及びその周辺部の縦断面図である。 図３の除霜用ヒータの金属管単体の断面図である。 図３の除霜用ヒータのガラス管と金属管の接続構造を示す詳細断面図である。 図３の除霜用ヒータの上部カバー単体の斜視図である。 図３の除霜用ヒータの変形例１の要部縦断面図である。 図３の除霜用ヒータの変形例２の要部縦断面図である。 図２の除霜用ヒータの変形例３を示す要部縦断面図である。 従来の冷蔵庫の要部縦断面図である。 図１０に示す除霜用ヒータの正面図である。

符号の説明

１…冷蔵庫、２…冷蔵庫本体、３…冷蔵室扉、４…野菜室扉、５…冷凍室扉、６…圧縮機、７…蒸発器、７ａ…フィン部、７ｂ…Ｕ曲げパイプ部、８…冷却用ファン、９…電動ダンパー、１０…冷蔵室、１１…野菜室、１２…冷凍室、１２ａ…冷気吸込口、１３…除霜用ヒータ、１４…ヒータ線、１４ａ…巻線開始部、１４ｂ…リード部、１４ｃ…リード線、１５…ガラス管、１６…金属管、１６ａ…段押し部、１６ｂ…凹凸溝、１７…ガラス管用キャップ、１７ａ…突起部、１８…制御部、１９…金属管用キャップ、２０…排水溝、２１…ディスタントピース、２２…ディスタントピース、２２ａ…第１の取付部、２２ｂ…第２の取付部、２２ｃ…弾性部、２５…ディスタントピース、２５ａ…取付部、２５ｃ…弾性部、２６…アルミ板、２７…補助アルミ板、２８…樋、２８ａ…脚、２９…空気逃がし穴、３０…上部カバー、３０ａ…取付脚、３０ｂ…取付穴、３０ｃ…板状部材、１０１…外箱、１０２…内箱、１０３…断熱材、１０４…機械室、１９１…中空部、１９２…当接部、１９３…突部、１９４…テーパー、１９５…挿入部。

Claims (7)

1. 可燃性冷媒を使用した冷凍サイクルの一部を構成する蒸発器と、
   前記蒸発器の下方近傍に設けた除霜用ヒータとを備えた冷蔵庫において、
   前記除霜用ヒータは、金属抵抗体からなるヒータ線と、前記ヒータ線を収納したガラス管と、前記ガラス管の外部を覆ってその間に空間を有して二重管となるように形成した金属管と、前記金属管の上部をカバーするようにその直上に配置した上部カバーとを備える
   ことを特徴とする冷蔵庫。
2. 請求項１に記載された冷蔵庫において、前記蒸発器は冷蔵庫の背面に形成した冷却室に配置され、前記冷却室は前記蒸発器の下方に冷気を吸込む冷気吸込口を有し、前記除霜用ヒータの上部カバーは前記冷気吸込口から流入する冷気を取り込むように形成したことを特徴とする冷蔵庫。
3. 請求項１に記載された冷蔵庫において、前記除霜用ヒータは前記ガラス管の両端がゴム製のガラス管用キャップで閉塞され、前記金属管は金属管用キャップで閉塞され、前記金属管用キャップと前記ガラス管用キャップ間には隙間を確保するようにしたことを特徴とする冷蔵庫。
4. 請求項１に記載された冷蔵庫において、前記蒸発器の下端と前記上部カバーとの間の寸法を前記蒸発器の下端に出来る水滴の溜りの寸法より大きくしたことを特徴とする冷蔵庫。
5. 請求項１に記載された冷蔵庫において、前記蒸発器への冷気吸込口内に前記上部カバーの一辺を延在させたことを特徴とする冷蔵庫。
6. 請求項３に記載された冷蔵庫において、前記金属管用キャップと前記ガラス管用キャップの隙間にディスタントピースを設置し、前記ディスタントピースの一端を前記金属管用キャップに取付けると共に、前記ディスタントピースの他端を前記上部カバーに取付けたことを特徴とする冷蔵庫。
7. 請求項３に記載された冷蔵庫において、前記金属管用キャップと前記ガラス管用キャップの隙間にディスタントピースを設置し、前記ディスタントピースの一端を前記金属管用キャップに取付けると共に、前記ディスタントピースの他端を前記上部カバーより樋側に延びる取付部に固定したことを特徴とする冷蔵庫。
   

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