JP2010091233A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス管ヒータの耐水性や気密性を向上させるとともに水分を滞留させない構成とし、これを簡単なキャップ構造にして安価に、且つ、ガラス管ヒータとしての組立作業を容易におこなうことができるようにした冷蔵庫を提供する。
【解決手段】圧縮機、凝縮器、絞り装置および蒸発器を環状に連結した冷凍サイクルを備え、前記蒸発器を断熱箱体内に設けるとともにこの蒸発器の下方に配置した蒸発器の除霜をおこなうガラス管ヒータ15を、円筒状のガラス管17と、このガラス管内に収納配置されたヒータ線18と、このヒータ線への給電線であるリード線19と、このリード線と前記ヒータ線とを接続する結合端子20と、前記結合端子部を覆って前記ガラス管の両端部を封止するキャップ21とから構成し、前記キャップのリード線出口部を形成する筒状部25を外面から締付けバンド29で緊縛することで、前記筒状部とともにリード線を下方に曲折させるようにしたことを特徴とする。
【選択図】 図６

Description

本発明は、蒸発器の除霜をガラス管ヒータでおこなうようにした冷蔵庫に関する。

従来より、冷蔵庫の除霜に用いられるガラス管ヒータは、冷凍サイクルの一環をなし冷気を生成する蒸発器の下方に設置され、除霜時に通電されることによって発熱し輻射熱によって蒸発器の表面に付着した霜を融解除去するものであるが、前記除霜時には、霜の融解水が上方から滴下することになる環境であるにも拘わらず、完全な防水機構にはなっていないのが現状である。

従来のガラス管ヒータとしては、図８に示すように、ガラス管ヒータ（55）におけるガラス管（57）の両端部をシリコンゴムで形成したキャップ（61）で封止し、さらに内部に水が侵入しないように、リード線（59）の導出口（65）をキャップ（61）内から外方に向かって斜め下方に形成する構成が存在するが、この場合のキャップ（61）は、その成形において、スライド機構を有する高額の金型を必要とし、また成形時間も長くなるのでコスト高になり、しかも、水没レベルまでの防水性は期待できないものである。

一方、水密にする構成としては、前記キャップのリード線導出口の内径を小さくし、リード線を圧入する方法があるが、これは作業性が悪くなる問題があり、組立加工上隙間は必ず生じるものである。これに対して、図９に示すように、ガラス管ヒータ（75）におけるリード線（79）を引き出した後のキャップ（81）の出口端部を締付けバンド（89）で縛ることでガラス管（77）内への水分やガスなどの侵入を防止した構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−３２９０８２号公報

前記特許文献１に示された構造によれば、内部への水の侵入抑制作用は格段に増大するが、その場合においても、キャップ（81）端部におけるリード線（79）の導出口（85）部分（Ａ部分）に水滴が滞留すると、毛細管現象やガラス管（77）内部のヒータ線（78）の呼吸作用によって、付着している水滴を内部に吸い込む可能性があり、水分がガラス管ヒータ（75）の内部に侵入した場合には、鉄クロム線から形成されたヒータ線（78）や結合端子（80）を腐食させ断線させる問題を生じることになる。

本発明は上記の点を考慮してなされたものであり、ガラス管ヒータの耐水性や気密性を向上させるとともに水分を滞留させない構成とし、これを簡単なキャップ構造にして安価に、且つ、ガラス管ヒータとしての組立作業を容易におこなうことができるようにした冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、圧縮機、凝縮器、絞り装置および蒸発器を環状に連結した冷凍サイクルを備え、前記蒸発器を断熱箱体内に設けるとともにこの蒸発器の下方に配置した蒸発器の除霜をおこなうガラス管ヒータを、円筒状のガラス管と、このガラス管内に収納配置されたヒータ線と、このヒータ線への給電線であるリード線と、このリード線と前記ヒータ線とを接続する結合端子と、前記結合端子部を覆って前記ガラス管の両端部を封止するキャップとから構成し、前記キャップのリード線出口部を形成する筒状部を外面から締付けバンドで緊縛することで、前記筒状部とともにリード線を下方に曲折させるようにしたことを特徴とする。

本発明の冷蔵庫によれば、除霜時に蒸発器からの除霜水がガラス管ヒータ上に滴下した場合だけでなく、キャップのリード線導出口近傍への水の滞留をも抑制することで、ガラス管内部への水の侵入を防ぐことができ、これを簡単なキャップ構造で安価に、且つ、製造性よく得ることができる。

以下、図面に基づき本発明の１実施形態について説明する。図１に概略の縦断面図を示す冷蔵庫本体（１）は、外箱（２）と断熱層（３）を介して設けた内箱（４）によって、内部に貯蔵空間を形成しており、貯蔵空間の前面開口部をいくつかの仕切壁（５）で区分し、各貯蔵室の前面開口部には、それぞれ開閉扉を設けることで庫内に複数の独立空間を形成し、冷蔵室（６）や冷凍室（７）、あるいは独立した小冷却貯蔵室（８）など食品の貯蔵温度に適した所定の温度帯に冷却制御している。

前記冷蔵室（６）および冷凍室（７）のそれぞれの背面部には、冷蔵用および冷凍用蒸発器（９）（10）および各蒸発器に対応するファン（11）（12）をそれぞれ配設し、各蒸発器（９）（10）で生成された冷気をファン（11）（12）によりダクトを介してそれぞれの貯蔵室内に導入しこれを冷却するようにしている。

前記冷蔵用および冷凍用蒸発器（９）（10）は、冷蔵庫本体（１）の下部に設けた圧縮機（13）や機械室内に配置した凝縮器（14）、さらに、放熱による凝縮と防露をおこなう放熱パイプや絞り装置とともに環状に接続されて冷凍サイクルを形成しており、制御装置によって冷媒の流れ方向を切り替え、冷蔵用蒸発器（９）側あるいは冷凍用蒸発器（10）側に交互に冷媒を流してそれぞれの貯蔵室を所定の温度に冷却するように制御されている。

前記冷凍用蒸発器（10）には、その下部に所定間隙を設けて輻射熱により冷凍用蒸発器（10）に付着した霜を融解するガラス管ヒータ（15）が配設されており、冷凍運転により冷凍用蒸発器（10）に付着する霜が除霜すべき量になる運転時間を積算し、例えば８時間を経過した時点を除霜開始タイミングとして、前記冷媒圧縮機（13）を停止するとともに前記ガラス管ヒータ（15）に通電し、冷凍用蒸発器（10）を加熱して除霜し、融解した霜を除霜水として庫外に排出するとともに、冷凍用蒸発器（10）の表面温度が所定温度、例えば、８℃を検出した際には、除霜が終了したものと判定し、通常の冷却運転に復帰するように制御されている。

前記冷凍用蒸発器（10）の下方には、所定間隙を有して融解した除霜水を受けて図示しない排水口に導く露受け樋（16）が設けられ、前記ガラス管ヒータ（15）によって冷凍用蒸発器（10）の除霜と同時に加熱される。

冷蔵用蒸発器（９）については、冷凍用蒸発器（10）に比べて蒸発温度が高く冷却対象とする冷蔵室（６）などの室内温度との温度差が小さいことから、着霜量は比較的少ないものであり、冷蔵空間の冷却運転が終了する都度、冷蔵用蒸発器（９）に冷媒を流さない状態でのファン（11）運転による空気循環によって付着した霜を除去する自然除霜による制御をおこなう。なお、冷蔵用蒸発器（９）についても前記冷凍用蒸発器（10）と同様に、ガラス管ヒータを配設してヒータ通電加熱により除霜するようにしてもよい。

前記ガラス管ヒータ（15）は、その一端側の要部の斜視図を図２に、断面図を図３に示すように、ガラス管（17）でヒータ線（18）を被覆した構造であって、両端部が開放している円筒状のガラス管（17）と、このガラス管（17）内に収納され両端を支持して配置された鉄クロムまたはニッケルクロムからなるコイル状のヒータ線（18）と、このヒータ線（18）への給電線であるリード線（19）と、このリード線（19）と前記ヒータ線（18）とを接続する結合端子（20）と、この結合端子（20）部分を覆って前記ガラス管（17）両端の開放部を封止するキャップ（21）とから構成されている。

前記ガラス管（17）は、耐熱温度が高く破損しにくい石英強化ガラスで形成された外側（17ａ）と内側管（17ｂ）とからなる二重構造であり、外側管（17ａ）と内側管（17ｂ）との間は真空状態に保持されている。（17ｃ）は内部の空気を吸引するための減圧孔であり、吸引後は図のように熱溶着により封止されるものである。

前記のように、ガラス管（17）を二重構造にし内部を真空状態にするのは、ヒータ熱の外部への熱伝導を抑制して外側管（17ａ）の表面温度を低下させるためであり、近年のように地球温暖化対応として使用されているプロパン（Ｒ２９０）やイソブタン（Ｒ６００ａ）などの炭化水素系の冷媒は、４９３℃の最低着火温度を有する可燃性冷媒であることから、例えば、冷凍用蒸発器（10）が破損して冷媒が冷凍室（７）内に漏れ出ると、通常５５０〜６００度に達するヒータの素線に触れれば着火し、さらに火炎伝播経路が存在すると爆発の可能性がある。ただ、現実には、キャップ（21）の内径とリード線（19）との隙間はきわめて小さいため火炎伝播する可能性はきわめて少ないものであるが、この危険性をなくし、また、多重構造によってガラス管（17）の破損によるヒータ線（18）の露出を防ぐことを目的としている。

前記キャップ（21）は、単体での側面図を図４に、正面図を図５に示すように、シリコンゴムを射出成形により形成したもので有底の円筒形をなし、円筒（22）の底部から外方に形成した肉厚の突出段部（23）に前記結合端子（20）部分およびリード線（19）の端部を緊密に収納する収納孔（24）を形成し、さらにその外方に、リード線（19）を管外に導出するリード線出口部となる筒状部（25）を一体に形成している。

前記ガラス管（17）は、その両端部をこのキャップ（21）の有底部に突き当ての状態で円筒（22）内に嵌入され、ヒータ線（18）の螺旋部に続く両端の撚り線部が結合端子（20）に至るものであって、結合端子（20）は、有底部に配置された位置決め板（26）によって前記収納孔（24）内に位置決めされ、リード線（19）は、前記筒状部（25）を経由して外方に導出される。

しかして、前記キャップ（21）のリード線出口部を形成する筒状部（25）は比較的薄肉に形成され所定長さに亙って外方に水平に延出しているが、内径部（27）の下面は肉厚の根本部から外方に向けて下方への傾斜部（28）を形成し、端部で比較的広く開口させている。

（29）は、締付けバンドであって、前記図３に２点差線で示すように、ガラス管ヒータ（15）として組み立てられた状態での前記筒状部（25）の傾斜部（28）を含めた根本を、緊縛するものであり、締め付けによって、筒状部（25）上壁の内径部（27）は、図６のように、根本が肉厚の傾斜部（28）に沿って下向きに下方に撓められることになり、この曲折に従ってリード線（19）の出口端部も下方に変位する。

上記により、キャップ（21）の筒状部（25）は、締付けバンド（29）により緊縛されることで、その内径部（27）がリード線（19）との隙間を緊密に締め付けて水密構造を形成できるものであり、同時に筒状部（25）は、リード線（19）とともに下方に曲折するので、冷凍用蒸発器（10）の除霜運転によって除霜水がガラス管ヒータ（15）のキャップ（21）部分に滴下しても、水滴が筒状部（25）から結合端子（20）を含めたガラス管（17）の内部に侵入することを防止できるものである。そしてさらに、外方に向けて下方傾斜している筒状部（25）によって、滴下水が筒状部（25）の内径近傍に滞留することがなくなるので、たとえ毛細管現象やガラス管（17）内のヒータ線（18）の呼吸作用によっても、水分がガラス管（17）の内部に引き込まれるおそれがなくなるものであり、侵入水によってヒータ線（18）や結合端子（20）を腐食させ断線させる弊害を防ぐことができる。

なお、ガラス管（17）とキャップ（21）との位置決めや筒状部（25）の傾斜部（28）を下側に位置させるためには、特に図示しないが、キャップ（21）に位置決めガイドを形成したり、キャップ（21）を円筒形とせずにガラス管（17）との嵌合位置を規制したり、廻り止め構造を採用すればよく、あるいは、冷蔵庫本体（１）側のガラス管ヒータ（15）の取付部材との間での位置決め構造を採用することで容易に所定の位置や向きに設置することができる。

また、前記構成によれば、前記キャップ（21）における筒状部（25）の内径部（27）の下面は、図５中の左方の開放端部に向けて下方傾斜させる形状のため、射出成形型においては、スライド機構などの複雑な機構なしで横型の場合は左右型のみで成形できるので、安価な金型で実現できるものであり、ガラス管ヒータ（15）としての組立作業についても、ガラス管（17）、ヒータ線（18）、結合端子（20）およびリード線（19）を直線状態にしたまま、ガラス管（17）の端部にキャップ（21）を嵌入できるので作業性がよく、以後締付けバンド（29）で緊縛して筒状部（25）を曲折させることで組み立てを完了できるものであり、キャップ（21）からのリード線（19）の引き出し部を下方に傾斜させたガラス管ヒータ（15）を容易に形成することができる。

次に、他の実施例におけるキャップ（21′）と締付けバンド（29）との構成について説明する。前記実施例が筒状部（25）に下方へ傾斜部（28）を設けたの対して、本実施例では、図３と同一部分に同一符号を附した図７に示すように、キャップ（21′）のリード線出口部を形成する筒状部（25′）を、比較的薄肉とし同肉厚で所定長さに亙って外方に水平に延出させるとともに、この筒状部（25′）における締付けバンド（29′）のガイド溝（30）を、下面側の溝（30ａ）に対して上面側の溝（30ｂ）の位置を開放側に近い位置に設けたものである。

この構造により、ガイド溝（30）に締付けバンド（29′）を沿わせて締め付けると、締付け力よって、比較的薄肉の筒状部（25′）に斜め方向の緊縛力が作用するため、筒状部（25′）は下方に曲折することになり、これにともなって筒状部（25′）中のリード線（19）も下方に撓められ変位することから、この構成によっても、前記実施例と同様の作用効果が得られるものである。

なお、上記各実施例においては、冷凍用蒸発器（10）に配設したガラス管ヒータ（15）の構成として説明したが、本発明はこれに限るものではなく、冷蔵蒸発器、あるいは冷凍冷蔵兼用の単一蒸発器にも適用できることはいうまでもない。

本発明における冷蔵庫の概略を示す縦断面図である。 本発明の１実施形態を示すガラス管ヒータの要部を示す斜視図である。 図２の縦断面図である。 図２におけるキャップの側面図である。 図４の正面図である。 図３の締付けバンド緊縛後の状態を示す縦断面図である。 本発明の他の実施例を示す図３と同一部分の縦断面図である。 本発明の従来例を示すガラス管ヒータの縦断面図である。 本発明の他の従来例を示すガラス管ヒータの縦断面図である。

符号の説明

１ 冷蔵庫本体 ６ 冷蔵室 ７ 冷凍室
９ 冷蔵用冷却器 10 冷凍用蒸発器
15 ガラス管ヒータ 16 露受け樋 17 ガラス管
17ａ 外側管 17ｂ 内側管 17ｃ減圧孔
18 ヒータ線 19 リード線 20 結合端子
21、21′ キャップ 22 円筒 23 突出段部
24 収納孔 25、25′ 筒状部 26 位置決め板
27 内径部 28 傾斜部 29、29′ 締付けバンド
30 ガイド溝 30ａ 下面側の溝 30ｂ 上面側の溝

Claims (3)

1. 圧縮機、凝縮器、絞り装置および蒸発器を環状に連結した冷凍サイクルを備え、前記蒸発器を断熱箱体内に設けるとともにこの蒸発器の下方に配置した蒸発器の除霜をおこなうガラス管ヒータを、円筒状のガラス管と、このガラス管内に収納配置されたヒータ線と、このヒータ線への給電線であるリード線と、このリード線と前記ヒータ線とを接続する結合端子と、前記結合端子部を覆って前記ガラス管の両端部を封止するキャップとから構成し、前記キャップのリード線出口部を形成する筒状部を外面から締付けバンドで緊縛することで、前記筒状部とともにリード線を下方に曲折させるようにしたことを特徴とする冷蔵庫。
2. キャップのリード線出口部を形成する筒状部における内径部の下面に下方への傾斜部を形成し、前記傾斜部を含めた筒状部を締付けバンドで緊縛するようにしたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
3. 冷凍サイクル内に封入される冷媒を可燃性冷媒とし、ガラス管ヒータのガラス管を外側ガラス管と内側ガラス管との二重管構造としたことを特徴とする請求項１または２記載の冷蔵庫。

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