JP2006258303A - Defrosting heater for domestic refrigerator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、家庭用冷蔵庫の除霜ヒータに関するものである。 The present invention relates to a defrost heater for a household refrigerator.
温暖化防止の環境規制を受け、家庭用冷蔵庫ではフロンの替わりに可燃性ではあるがイソブタンを使用したノンフロン冷蔵庫が急速に普及している。 In response to environmental regulations to prevent global warming, non-fluorocarbon refrigerators using isobutane, which are flammable instead of fluorocarbons, are rapidly spreading in household refrigerators.
以下、図面を参照しながら、従来の家庭用冷蔵庫の除霜ヒータを説明する。 Hereinafter, a conventional defrost heater for a household refrigerator will be described with reference to the drawings.
図7は、従来の家庭用冷蔵庫の要部の縦断面図である。図7において、101は冷蔵庫本体、102は冷蔵庫本体101の内部にある冷蔵室、103は冷蔵庫本体101の内部にある冷凍室、104は冷蔵室扉、105は冷凍室扉、106は冷蔵室102と冷凍室103を仕切る仕切壁、107は冷蔵室102内の空気を吸い込む冷蔵室吸込口、108は冷凍室103内の空気を吸い込む冷凍室吸込口、109は冷気を吐出する吐出口、110は蒸発器、111は冷気を循環させるファン、112は蒸発器110と冷蔵室102を仕切る蒸発器仕切壁、113は桶、114は排水口、115はニクロム線をコイル状にしたものをガラス管で覆った除霜ヒータ、116は除霜水が除霜ヒータ115に直接滴下して接触するのを防止するためのヒータカバー、117は冷却器110を収容する冷却室である。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a main part of a conventional household refrigerator. In FIG. 7, 101 is a refrigerator body, 102 is a refrigeration room inside the
次に動作について説明する。 Next, the operation will be described.
冷蔵室102や冷凍室103を冷却する場合は、蒸発器110に冷媒が流通して蒸発器110が冷却される。これと同じくしてファン111の作動により、冷蔵室吸込口107や冷凍室吸込口108から冷蔵室102や冷凍室103の昇温空気を冷却室117に送り蒸発器110で熱交換して冷却されて吐出口109から冷却風を冷蔵室102内に送り、冷蔵室102から図示していない連通口を通って冷凍室103に冷気を送る。
When cooling the
ここで、蒸発器110と熱交換する空気は、冷蔵室扉104および冷凍室扉105の開閉による高温外気の流入や冷蔵室102および冷凍室103の保存食品の水分の蒸発等により高湿化された空気であることから、その空気より低温である蒸発器110に空気中の水分が霜となって着霜する。
Here, the air that exchanges heat with the
着霜量が増加するにしたがって蒸発器110表面と熱交換する空気との伝熱が阻害されると共に、通風抵抗となって風量が低下するために熱通過率が低下して冷却不足が発生する。
As the amount of frost increases, the heat transfer between the surface of the
そこで、冷却不足となる以前に除霜ヒータ115のニクロム線に通電する。ニクロム線に通電が開始されるとニクロム線から蒸発器110や周辺部品に熱線が放射される。このとき、放射された熱線の一部はヒータカバー116に反射され、その他は蒸発器110やその他の周辺部品に向けて反射される。これにより蒸発器110や桶113や排水口114付近に着いた霜を水に融解する。また、このようにして融解した除霜水は一部は直接桶113に落ち、その他はヒータカバー116により除霜ヒータ115を避けて桶113に落ち排出口114から庫外に排水される。
可燃性冷媒であるイソブタンの採用にあたっては、冷蔵庫の電機部品では、高温の発熱源を有する除霜ヒータの安全性が重要な課題となっている。 In adopting isobutane, which is a flammable refrigerant, the safety of a defrost heater having a high-temperature heat source is an important issue for refrigerator electrical parts.
そこで、日本電機工業会は、イソブタンの発火温度が494℃であることから、冷却器に付着した霜を融解する除霜ヒータにおいては、その表面温度はこれより100℃低い394℃未満とする自主基準を定め、万一冷媒が漏洩した場合の発火・爆発への危険を防止している。 Therefore, the Japan Electrical Manufacturers' Association has an ignition temperature of isobutane of 494 ° C. Therefore, in the defrost heater that melts the frost attached to the cooler, the surface temperature is voluntarily set to less than 394 ° C, which is 100 ° C lower than this. Standards have been established to prevent the risk of fire and explosion if a refrigerant leaks.
一方、従来のフロン対応のガラス管ヒータの表面温度は564℃と基準値を大きく超えるため、現行品はこれをさらにガラス管で覆う二重ガラス管構造とすることにより放射面積を増やす方法で基準を満たし、ノンフロン冷蔵庫用の除霜ヒータとして使用している。 On the other hand, since the surface temperature of the conventional glass tube heater for chlorofluorocarbon is 564 ° C, which is much higher than the standard value, the current product is a standard with a method of increasing the radiation area by making it a double glass tube structure covered with a glass tube. It is used as a defrost heater for non-fluorocarbon refrigerators.
しかし、ガラス管で全面を覆うガラス二重構造では、ガラス管表面温度が十分に効率良く低下しないという問題がある。 However, the glass double structure in which the entire surface is covered with a glass tube has a problem that the surface temperature of the glass tube does not decrease sufficiently efficiently.
二重ガラス管構造の除霜ヒータは、ヒータ線からの発熱の放射面積を増加させて外側ガラス管の表面温度を低下させようとするが、十分ではない。 The double glass tube defrost heater attempts to increase the radiation area of heat generated from the heater wire to lower the surface temperature of the outer glass tube, but it is not sufficient.
本発明では、内側ガラス管内に収容されるヒータ線の有効発熱長さのコイル部を外側ガラス管で覆わせ、ヒータ線の両端のいわゆるコールドの直線端線は覆わせず、内側ガラス管両端部からも放熱を促進させることで外側ガラス管の表面温度を低下させたものである。 In the present invention, the coil portion of the effective heating length of the heater wire accommodated in the inner glass tube is covered with the outer glass tube, so-called cold straight end lines at both ends of the heater wire are not covered, and both end portions of the inner glass tube are covered. Further, the surface temperature of the outer glass tube is lowered by promoting heat dissipation.
本発明は、外側ガラス管の表面温度を低下させるべく、内側ガラス管と、前記内側ガラス管に挿通したヒータ線と、前記内側ガラス管端部開口を封止する内側封止キャップと、前記内側ガラス管を緩挿してヒータ線のコイル部外周を囲む外側ガラス管と、前記外側ガラス管端部開口を封止する外側封止栓とよりなる家庭用冷蔵庫の除霜ヒータとした。 The present invention provides an inner glass tube, a heater wire inserted through the inner glass tube, an inner sealing cap for sealing the inner glass tube end opening, and the inner glass tube, in order to reduce the surface temperature of the outer glass tube. A defrosting heater for a household refrigerator comprising an outer glass tube that loosely inserts a glass tube and surrounds the outer periphery of the coil portion of the heater wire and an outer sealing plug that seals the outer glass tube end opening.
また、本発明は、外側ガラス管内で万一着火爆発があっても火災が外部に伝播しない消炎距離を有するようにすべく、外側ガラス管端部開口を封止する外側封止栓に加熱時の熱膨張空気を放出する開口部を設けた。 In addition, the present invention provides an outer sealing plug that seals the opening of the outer glass tube at the time of heating so as to have a flame extinguishing distance that prevents a fire from propagating to the outside even if an ignition explosion occurs in the outer glass tube. The opening part which discharge | releases the thermal expansion air of was provided.
さらに本発明は、内側ガラス管端部の放熱を促進させ、内側ガラス管中央分の温度を低下させるべく、外側ガラス管に囲まれてない内側ガラス管表面に放熱フィンを設けた。 Furthermore, in the present invention, heat radiation fins are provided on the surface of the inner glass tube not surrounded by the outer glass tube in order to promote heat dissipation at the end portion of the inner glass tube and lower the temperature of the inner glass tube center.
さらにまた、本発明は、放熱効果の顕著な領域を特定すべく、外側ガラス管の長さを内側ガラス管の長さより40mm以上短く設定した。 Furthermore, in the present invention, the length of the outer glass tube is set to be shorter than the length of the inner glass tube by 40 mm or more in order to specify a region where the heat dissipation effect is remarkable.
さらにその上に、本発明は、万一可燃性冷媒が外側ガラス管に浸入しても着火、爆発の危険がないようにすべく、内側ガラス管の表面温度を394℃未満とした。 Furthermore, the present invention sets the surface temperature of the inner glass tube to less than 394 ° C. so that there is no danger of ignition or explosion even if a flammable refrigerant enters the outer glass tube.
本発明は、外側ガラス管の表面温度を低下させるべく、内側ガラス管と、前記内側ガラス管に挿通したヒータ線と、前記内側ガラス管端部開口を封止する内側封止キャップと、前記内側ガラス管を緩挿してヒータ線のコイル部外周を囲む外側ガラス管と、前記外側ガラス管端部開口を封止する外側封止栓とよりなる家庭用冷蔵庫の除霜ヒータであり、外側ガラス管の表面温度を低下させることができるので、安全であり、その上、従来の二重ガラス管構造の除霜ヒータに比して、外側ガラス管の長さを短くすることができ、さらに、従来の二重ガラス管構造の除霜ヒータではガラス管の軸方向の同一箇所で内側ガラス管と外側ガラス管とを封止させるので、封止キャップの構造が複雑であったが、本発明では、内側ガラス管、外側ガラス管ごとに封止キャップを製作することになるが、封止キャップの構造が単純で小型となり、コストが安く、除霜ヒータを安価に提供できる。 The present invention provides an inner glass tube, a heater wire inserted through the inner glass tube, an inner sealing cap for sealing the inner glass tube end opening, and the inner glass tube, in order to reduce the surface temperature of the outer glass tube. A defrosting heater for a domestic refrigerator, comprising an outer glass tube that loosely inserts a glass tube and encloses the outer periphery of the coil portion of the heater wire, and an outer sealing plug that seals the end opening of the outer glass tube. Therefore, the length of the outer glass tube can be shortened compared with the conventional defrosting heater having a double glass tube structure. In the defrosting heater of the double glass tube structure, the inner glass tube and the outer glass tube are sealed at the same position in the axial direction of the glass tube, so the structure of the sealing cap was complicated. Inner glass tube, outer glass tube A becomes to manufacture a sealing cap, it becomes the structure is simple compact sealing cap, cost cheaper, can be provided inexpensively defrosting heater.
また、本発明は、外側ガラス管端部開口を封止する外側封止栓に加熱時の熱膨張空気を放出する開口部を設けたので、外側ガラス管内で万一着火、爆発があっても火災が外部に伝播しない消炎距離を有する。 In the present invention, since the outer sealing plug for sealing the outer glass tube end opening is provided with an opening for releasing thermally expanded air during heating, even if there is an ignition or explosion in the outer glass tube It has a fire extinguishing distance that prevents the fire from spreading to the outside.
さらに本発明は、外側ガラス管に囲まれてない内側ガラス管表面に放熱フィンを設けたので、内側ガラス管端部の放熱を促進させ、内側ガラス管中央部の温度を低下させる。 Further, in the present invention, since the heat radiation fin is provided on the inner glass tube surface not surrounded by the outer glass tube, the heat radiation at the end portion of the inner glass tube is promoted and the temperature of the central portion of the inner glass tube is lowered.
さらにまた、本発明は、外側ガラス管の長さを内側ガラス管の長さより40mm以上短く設定したので、放熱効果の顕著な領域を特定できる。 Furthermore, in the present invention, since the length of the outer glass tube is set to be 40 mm or shorter than the length of the inner glass tube, it is possible to specify a region where the heat dissipation effect is remarkable.
さらにその上に、本発明は、内側ガラス管の表面温度を394℃未満としたので、万一可燃性冷媒が外側ガラス管に浸入しても着火、爆発の危険がない。 Furthermore, in the present invention, since the surface temperature of the inner glass tube is less than 394 ° C., there is no danger of ignition or explosion even if a flammable refrigerant enters the outer glass tube.
本発明を添付する図面に示す具体的実施例に基づいて、以下詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below based on specific embodiments shown in the accompanying drawings.
本発明は、内側ガラス管と、前記内側ガラス管に挿通したヒータ線と、前記内側ガラス管端部開口を封止する内側封止キャップと、前記内側ガラス管を緩挿してヒータ線のコイル部外周を囲む外側ガラス管と、前記外側ガラス管端部開口を封止する外側封止栓とよりなる家庭用冷蔵庫の除霜ヒータである。 The present invention includes an inner glass tube, a heater wire inserted through the inner glass tube, an inner sealing cap that seals the inner glass tube end opening, and a coil portion of the heater wire that is loosely inserted into the inner glass tube. A defrosting heater for a household refrigerator, comprising an outer glass tube that surrounds the outer periphery and an outer sealing plug that seals the outer glass tube end opening.
本発明の家庭用冷蔵庫の除霜ヒータの請求項1の具体的一実施例を図1に示す。
FIG. 1 shows a specific embodiment of
本発明は、内側ガラス管1と、前記内側ガラス管1に挿通したヒータ線2と、前記内側ガラス管1端部開口を封止する内側封止キャップ3と、前記内側ガラス管1を緩挿してヒータ線2のコイル部4外周を囲む外側ガラス管5と、前記外側ガラス管5端部開口を封止する外側封止栓6とよりなる。
The present invention includes an
内側ガラス管1は、熱の透過率の高い石英ガラス管で、外径10.5mmで、肉厚1.0mmのものである。
The
ヒータ線2は、ニクロム線その他の伝熱線で、通常中央部に有効発熱長さのコイル部4を形成し、コイル部4の両端にはいわゆるコールドエンドの直線端部7からなる。
The
内側ガラス管1端部開口を封止する内側封止キャップ3はシリコンゴム製である。
The
外側ガラス管5は、熱透過率の高い石英ガラス管で外径20mmで、肉厚1.5mmのものである。
The
外側ガラス管開口を封止する外側封止栓6は、シリコンゴム製である。
The
本発明の家庭用冷蔵庫の除霜ヒータの請求項2の具体的一実施例を図2に示す。図2は外側封止栓の正面図と断面図との2面図を示す。
A specific embodiment of
本発明の請求項2の発明は、外側ガラス管5端部開口を封止する外側封止栓6に加熱時膨張空気を放出する開孔部11を設けた。
According to the second aspect of the present invention, the
外側封止栓6は、外側ガラス管6内面と内側ガラス管1外面との間に嵌着するもので、外周に外側ガラス管5を、内周には内側ガラス管1をそれぞれ装着するもので、先端は挿入を容易にするためにテーパ12に形成する。
The
外側封止栓6の外周には、外側ガラス管5内で万一着火、爆発があっても火炎が外部に伝播しない消炎距離を有するように、外端面から内端面に通ずる開孔部11を刻設する。
On the outer periphery of the
本発明の家庭用冷蔵庫の除霜ヒータの請求項3の具体的一実施例を図3に示す。
FIG. 3 shows a specific embodiment of
本発明の請求項3の発明は、外側ガラス管5に囲まれてない内側ガラス管1表面に放熱フィン13を設けた。
According to the third aspect of the present invention, the
放熱フィン13は、例えば熱伝導性のよいアルミなどの金属条で内側ガラス管1外表面をスパイラル状に巻くこと等で、内側ガラス管1端部の放熱を促進し、低温化させると同時に内側ガラス管1の中央部温度も低下させる。
The radiating
本発明の家庭用冷蔵庫の除霜ヒータの請求項4の具体的一実施例を図4に示す。 FIG. 4 shows a specific embodiment of claim 4 of the defrosting heater of the household refrigerator of the present invention.
本発明の請求項4の発明は、外側ガラス管5の長さを内側ガラス管1の長さより40mm以上短く設定した。
In the fourth aspect of the present invention, the length of the
外側ガラス管5により覆われてない内側ガラス管1の左側の長さをL1 、外側ガラス管5により覆われてない内側ガラス管1の右側の長さをL2 とすると、外側ガラス管5により覆われてない内側ガラス管1の両端部を均等(L1 =L2 )にすることもできるし、一方の端部を他方の端部より若干長く設定することもできる。内側ガラス管1の端部はある程度以上(L1 +L2 >40mm)の露出長さがないと顕著な放熱効果がない。
When the length of the left side of the
本発明の家庭用冷蔵庫の除霜ヒータの請求項5の具体的一実施例を図5に示す。
FIG. 5 shows a specific embodiment of
本発明の請求項5の発明は、図5に示すように内側ガラス管1の表面温度を394℃未満とした。
In the invention of
従来の二重ガラス管構造の除霜ヒータと、本発明のヒータ線のコイル部外周のみを外側ガラス管で覆わせた除霜ヒータとの実測データによるグラフを図6に示す。 FIG. 6 shows a graph based on measured data of a conventional defrost heater having a double glass tube structure and a defrost heater in which only the outer periphery of the coil portion of the heater wire of the present invention is covered with an outer glass tube.
図6にグラフで、内側ガラス管ヒータのヒータ線コイル部外周のみをガラス管で囲む本発明と、コイル端部の直線部にフィンをさらに設置する本発明と、従来ガラス二重管ヒータの比較説明を行う。 FIG. 6 is a graph showing a comparison between the present invention in which only the outer periphery of the heater wire coil portion of the inner glass tube heater is surrounded by a glass tube, the present invention in which fins are further installed in the linear portion of the coil end, and the conventional glass double tube heater. Give an explanation.
図6のグラフは、横軸にヒータ中央からの長さを、縦軸にガラス管表面温度を取ったものである。ヒータの中央部は発熱するコイルの中央部、ヒータコイル端部はコイル末端、コールドエンド中間はコイル直線部の中間である。 In the graph of FIG. 6, the horizontal axis represents the length from the center of the heater, and the vertical axis represents the glass tube surface temperature. The central portion of the heater is the central portion of the heat generating coil, the heater coil end portion is the coil end, and the cold end middle is the middle of the coil linear portion.
グラフはヒータ中央部に対して対称に表れるので、分かりやすくするために半分だけを示す。 Since the graph appears symmetrically with respect to the center of the heater, only half of it is shown for clarity.
図6から明らかなように、従来二重管ヒータは、内側ガラス管温度は394℃以上となるが、同一条件において本発明ヒータは394℃以下となり、発火、爆発に対する安全性を高めるものである。 As apparent from FIG. 6, the conventional double tube heater has an inner glass tube temperature of 394 ° C. or higher, but under the same conditions, the heater of the present invention has a temperature of 394 ° C. or lower, improving safety against ignition and explosion. .
1…内側ガラス管
2…ヒータ線
3…内側封止キャップ
4…コイル部
5…外側ガラス管
6…外側封止栓
DESCRIPTION OF
Claims (5)
Priority Applications (1)
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JP2005072302A JP2006258303A (en) | 2005-03-15 | 2005-03-15 | Defrosting heater for domestic refrigerator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005072302A JP2006258303A (en) | 2005-03-15 | 2005-03-15 | Defrosting heater for domestic refrigerator |
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- 2005-03-15 JP JP2005072302A patent/JP2006258303A/en active Pending
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