JP6223704B2

JP6223704B2 - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP6223704B2
Application number: JP2013080614A
Authority: JP
Inventors: 一真前田
Original assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Current assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2013-04-08
Filing date: 2013-04-08
Publication date: 2017-11-01
Anticipated expiration: 2033-04-08
Also published as: JP2014202447A

Description

本発明の実施形態は、冷蔵庫に関する。

冷蔵庫では、冷却運転を継続すると蒸発器に霜が付着して冷却効率が低下することから、予め設定されたタイミングで、蒸発器に配設した除霜ヒータを通電して、蒸発器に付着した霜を融解する除霜運転が行われる。

除霜ヒータとしては、ガラス繊維などからなる芯材の外周面に螺旋状にヒータ線を巻き付けこれを絶縁材で被覆したコードヒータを金属製のパイプで覆ったパイプヒータを用いる場合がある（例えば、下記特許文献１、２参照）。このような除霜ヒータでは、コードヒータの端部においてヒータ線がリード線の導体と接続端子を介して電気的に接続され冷蔵庫本体側から電源供給を受けて発熱する。

実開昭６１−１８５９５号実開昭６１−１８５９６号

しかしながら、上記のような除霜ヒータにおいて、芯材に巻き付けられたヒータ線とリード線の導体とを一体にまとめて接続端子の圧着部で圧着すると、コードヒータとリード線との構造が異なっているため、安定して接続することが困難であるという問題がある。すなわち、コードヒータのヒータ線は細いため、接続端子の圧着部で強く圧着するとヒータ線が断線しやすく、ヒータ線の断線を防止するために圧着部における圧着を弱くすると、リード線の導体の保持が弱くなりリード線が緩んで接続端子から抜け出しやすくなる。

そこで、ヒータ線の断線を抑えつつコードヒータのヒータ線とリード線の導体とを接続端子に保持させることができ、接続部分の信頼性を向上させることができる除霜ヒータを備えた冷蔵庫を提供することを目的とする。

実施形態に係る冷蔵庫は、冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルを構成する蒸発器を除霜する除霜ヒータとを備えた冷蔵庫において、前記除霜ヒータは、芯材の外周面に螺旋状にヒータ線を巻き付けたコードヒータと、前記コードヒータの端部において前記ヒータ線とリード線の導体とを接続する接続端子と、前記コードヒータを覆うパイプと、前記パイプの端部を封止する封止部材を備え、前記接続端子は、前記芯材に巻き付けたヒータ線を一対の平面で圧着するヒータ圧着部と、圧着底面から延出する一対の圧着片が前記リード線の導体を外側から巻き込んで前記圧着底面との間で圧着するリード線圧着部とを備え、前記ヒータ圧着部に前記リード線の導体が圧着されておらず、前記リード線圧着部に前記芯材に巻き付けたヒータ線が圧着されておらず、前記封止部材は、前記接続端子を覆い前記パイプの端部に嵌め込まれる筒部を備え、前記コードヒータの先端より前記パイプの先端側において前記パイプをかしめることで、封止部材の筒部を部分的に縮径させて接続端子を挟持した状態で前記筒部が前記パイプに固定されている。

第１実施形態に係る冷蔵庫の断面図である。図１に示す冷蔵庫の冷凍サイクルを示す図である。図１に示す冷蔵庫の蒸発器の斜視図である。図１に示す冷蔵庫の除霜ヒータの部分断面図である。図４のＡ−Ａ断面図である。図４のＢ−Ｂ断面図である。変更例に係る除霜ヒータの接続端子を示す平面図である。他の変更例に係る除霜ヒータの接続端子を示す側面図である。

（第１実施形態）
以下、図面に基づき第１実施形態に係る冷蔵庫について説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る冷蔵庫１は、断熱箱体のキャビネット内部に貯蔵空間を形成してなるものであり、仕切壁により、冷凍室や製氷室の冷凍貯蔵室２、冷蔵室や野菜室の冷蔵貯蔵室３など複数の貯蔵室に区分されている。

冷凍貯蔵室２の背面部には、冷凍貯蔵室２を冷却するための冷凍用蒸発器４と、冷凍貯蔵室２の冷気を循環するための冷凍用ファン６が配設され、冷蔵貯蔵室３の背面部には、冷蔵貯蔵室３を冷却するための冷蔵用蒸発器５と、冷蔵貯蔵室３の冷気を循環するための冷蔵用ファン７が配設されている。各蒸発器４，５で生成された冷気をファン６，７によりダクトを介してそれぞれの貯蔵室２，３内に導入しこれを冷却するようにしている。

冷凍用蒸発器４及び冷蔵用蒸発器５は、冷蔵庫１の背面下部に形成された機械室８内に設けた圧縮機９から吐出される冷媒を、図２に示すような冷凍サイクル１０により交互に導いて冷却される。

具体的には、冷凍サイクル１０では、圧縮機９の吐出側に凝縮器１１が接続され、凝縮器１１には切替弁１２が接続されている。切替弁１２から二股に分かれた冷媒流路の一方に冷凍用減圧装置１３を介して冷凍用蒸発器４が接続され、他方の冷媒流路に冷蔵用減圧装置１４を介して冷蔵用蒸発器５が接続されており、切替弁１２を切り替えることで、凝縮器１１により放熱液化された冷媒を冷凍用蒸発器４側及び冷蔵用蒸発器５側へ分流するようになっている。また、各蒸発器４，５の下流側は、圧縮機９の吸込側に接続されており、蒸発器４，５を流れた冷媒が再び圧縮機９に取り込まれ冷凍サイクル１０を循環する。

このような冷蔵庫１は、機械室８内に設けられた制御部１５が、圧縮機９や切替弁１２冷凍用ファン６や冷蔵用ファン７を制御して、冷凍用蒸発器４のみに冷媒を流す冷凍モードと、冷蔵用蒸発器５側へ冷媒を流す冷蔵モードとを切り替えて運転することで、冷凍貯蔵室２及び冷蔵貯蔵室３をそれぞれ所定温度に冷却する。

詳細には、冷凍貯蔵室２を冷却したい場合には、切替弁１２を切り替えて、冷媒が冷凍用蒸発器４に流れるようにするとともに冷凍用ファン６を運転させる冷凍モードを実行する。これにより、冷凍用蒸発器４で冷却された空気は冷凍用ファン６によって冷凍貯蔵室２内部に送風され、冷凍貯蔵室２を冷却する。

また、冷蔵貯蔵室３を冷却する場合には、切替弁１２を切り替えて、冷蔵用蒸発器５に冷媒が流れるようにするとともに冷蔵用ファン７を運転させる冷蔵モードを実行する。これにより、冷蔵用蒸発器５で冷却された空気は、冷蔵用ファン７によって冷蔵貯蔵室３に送風され、冷蔵貯蔵室３を冷却する。

このような構成の冷蔵庫１において、冷凍用蒸発器４は、図３に示すように、冷凍用減圧装置１３からの冷媒が流通する冷媒パイプ４ａに短冊状の多数のフィン１６を所定間隔で嵌着してなるフィンチューブ型の蒸発器であり、フィン１６の縁部に接触するように除霜ヒータ３０が設けられている。

除霜ヒータ３０は、例えば、図４に示すようなパイプヒータからなり、発熱部であるコードヒータ３１と、コードヒータ３１及びリード線３２を接続する接続端子３３と、コードヒータ３１及び接続端子３３を覆う金属製のパイプ３４と、パイプ３４の端部を封止する封止部材３５とを備える。

コードヒータ３１は、ガラス繊維などの芯材３６の外周面にニクロム線などのヒータ線３７を螺旋状に巻き付け、これをシリコンゴムなどの絶縁被覆３８で覆って形成されている。コードヒータ３１は、両端部が他の部分（つまり、中央部）に比べてヒータ線３７の密度が低くなるように、コードヒータ３１の長手方向で芯材３６に巻き付けられるヒータ線３７の密度が異なっている。

リード線３２は、軟銅線からなる導体３９を絶縁被覆４０して覆って形成されており、一端が接続端子３３を介してコードヒータ３１のヒータ線３７と端部に接続され、他端が不図示の電源装置に接続され、コードヒータ３１のヒータ線３７に電源装置からの電源を供給する。

接続端子３３は、黄銅などの金属製の板材を折り曲げ加工により所定形状に形成してなり、コードヒータ３１の端部とリード線３２の端部を突き合わせた状態で、コードヒータ３１とリード線３２とを保持しつつヒータ線３７とリード線３２の導体３９とを電気接続する。

この接続端子３３は、コードヒータ３１の絶縁被覆３８を巻き込んで圧着して固定する絶縁圧着部４１と、コードヒータ３１のヒータ線３７を圧着するヒータ圧着部４２と、リード線３２の導体３９を圧着するリード線圧着部４３と、リード線３２の絶縁被覆４０を巻き込んで圧着して固定する絶縁圧着部４４とを備え、絶縁圧着部４１、ヒータ圧着部４２、リード線圧着部４３、及び絶縁圧着部４４が、この順序でコードヒータ３１及びリード線３２の長手方向Ｌに沿って並んで配置されている。

ヒータ圧着部４２は、図４及び図５に示すように、平板状の一対の圧着面４５から構成され、コードヒータ３１の先端部に位置するヒータ線３７を、芯材３６に巻き付けられた状態で対向する一対の圧着面４５で挟み込んで圧着する。

リード線圧着部４３は、図４及び図６に示すように、ヒータ圧着部４２の一方の圧着面４５から長手方向Ｌに延出する圧着底面４６と、圧着底面４６の両側から長手方向Ｌに垂直な幅方向Ｗへ延出する一対の圧着片４７とで構成され、一対の圧着片４７が、圧着底面４６に載置されたリード線３２の先端部の導体３９を外側から巻き込んで圧着底面４６との間で圧着する。

リード線圧着部４３は、ヒータ圧着部４２から長手方向Ｌに所定間隔をあけて配置されており、ヒータ圧着部４２にリード線３２の導体３９が圧着されておらず、リード線圧着部４３に芯材３６に巻き付けられたヒータ線３７が圧着されていない。つまり、ヒータ圧着部４２には、芯材３６に巻き付けられたヒータ線３７のみが圧着され、リード線圧着部４３には、リード線３２の導体３９のみが圧着されている。

なお、特に図示しないが、除霜時に発生する水の浸入を防止するためシリコンゴムなどの絶縁材で接続端子３３全体を水密に被覆し、更にその外側を熱収縮チューブで覆っても良い。このように絶縁材で接続端子３３全体を被覆することで、水が接続端子３３まで浸入してコードヒータ３１の駆動電源が冷蔵庫１のキャビネットへ漏電するのを防止することができることに加え、万一、絶縁材内に気泡が発生すると、毛細管現象により当該気泡を通って接続端子３３まで水が浸入するおそれがあるが、絶縁材の外側を熱収縮チューブで圧縮しながら覆うことで、絶縁材内に発生した気泡が押し出され、毛細管現象による接続端子３３への水の浸入を防止することができる。

パイプ３４は、冷蔵庫１の幅方向に相当する左右方向に蛇行しながら冷凍用蒸発器４の外表面を構成する多数のフィン１６の縁部に沿って設けられた後、両端部が冷凍用蒸発器４から離れた位置まで引き出され下方に向けて折れ曲がって終端している。

冷凍用蒸発器４の外表面に沿って設けられたパイプ３４の中央部には、ヒータ線３７が密に巻き付けられたコードヒータ３１の中央部が収納され、下方に垂れ下がるパイプ３４の両端部には、ヒータ線３７の密度が低いコードヒータ３１の端部が収納される。

また、パイプ３４の両端部は、冷凍用蒸発器４に沿わせたパイプ３４の中央部に比べて内径が拡径し、上記した接続端子３３及び封止部材３５を収納する拡径部３４ａが形成されており、拡径部３４ａの先端開口部が封止部材３５で水密に封止されている。

封止部材３５は、例えば、クロロプレンゴムなどの絶縁性のゴム材料からなり、パイプ３４の端部に嵌め込まれる筒部４８と、パイプ３４の先端開口部を閉塞する底部４９とを備えた有底筒状の部材である。封止部材３５は、筒部４８の内部に接続端子３３が位置決めされた状態で収納され、接続端子３３から延びるリード線３２が底部４９に設けられた孔部５０から外部へ引き出されている。

このような封止部材３５は、パイプ３４の先端開口部から筒部４８を挿入し筒部４８の外周面から突出するフランジ部５１にパイプ３４の先端を当接させ、パイプ３４に対して位置決めされた状態でパイプ３４をかしめて筒部４８がパイプ３４に固定されている。

その際、図４に示すように、パイプ３４をかしめる位置Ｐを、封止部材３５の筒部４８に収納された接続端子３３に圧着されたコードヒータ３１の先端Ｓよりパイプ３４の先端側に設定することが好ましい。また、パイプ３４をかしめることで、封止部材３５の筒部４８を部分的に縮径させて接続端子３３を挟持してもよい。

以上のような本実施形態の冷蔵庫１では、ヒータ圧着部４２にリード線３２の導体３９が圧着されておらず、リード線圧着部４３に芯材３６に巻き付けたヒータ線３７が圧着されていないため、ヒータ線３７とリード線３２の導体３９とを別個に圧着することができ、ヒータ線３７とリード線３２の導体３９のそれぞれに適した力で圧着固定することができる。そのため、ヒータ線３７の断線を抑えつつコードヒータ３１のヒータ線３７とリード線３２の導体３９とを接続端子３３に確実に保持させることができ、接続部分の信頼性を向上させることができる。

更に、本実施形態の冷蔵庫１では、パイプ３４の先端開口部を封止する封止部材３５が、内部に接続端子３３を収納した状態で、コードヒータ３１の先端Ｐよりパイプ３４の先端側においてパイプ３４をかしめてパイプ３４に固定されているため、パイプ３４をかしめるための加圧力によって、接続端子３３に固定されたコードヒータ３１のヒータ線３７が加圧されることがなく、パイプ３４のかしめ時にヒータ線３７を断線することがない。

また、本実施形態では、コードヒータ３１の両端部に固定される接続端子３３が、パイプ３４に固定される封止部材３５に位置決めされた状態で収納されるため、コードヒータ３１の長手方向Ｌで芯材３６に巻き付けられるヒータ線３７の密度を異ならせた場合に、コードヒータ３１においてヒータ線３７の巻き付け密度が高い部分や低い部分をパイプ３４の所望位置に配置することができる。

しかも、本実施形態のように、冷凍用蒸発器４の外表面に沿って設けられたパイプ３４の中央部にヒータ線３７が密に巻き付けられたコードヒータ３１の中央部を収納し、下方に垂れ下がるパイプ３４の両端部にヒータ線３７の密度が低いコードヒータ３１の端部を収納することで、着霜量が多い冷凍用蒸発器４の外表面部分において発熱量を高めて除霜能力を高めつつ、下方に垂れ下がるパイプ３４の両端部において発熱量を抑え熱による霜の融解を抑えることで、除霜水がパイプ３４を伝って封止部材３５へ到達しにくくなる。

（変更例）
上記した第１実施形態では、接続端子３３がコードヒータ３１の端部とリード線３２の端部を突き合わせた状態でヒータ線３７とリード線３２の導体３９とを電気接続する接続端子３３について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図７に示すように、コードヒータ３１及びリード線３２の長手方向Ｌに垂直な幅方向Ｗにずらしてヒータ圧着部４２とリード線圧着部４３が配置され、コードヒータ３１及びリード線３２が互いに平行して圧着される接続端子３３Ａや、図８に示すように、ヒータ圧着部４２とリード線圧着部４３が圧着底面４６を介して重ねて配置され、コードヒータ３１及びリード線３２が圧着底面４６の表裏面にそれぞれ圧着される接続端子３３Ｂであってもよい。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…冷蔵庫、２…冷凍貯蔵室、３…冷蔵貯蔵室
４…冷凍用蒸発器、５…冷蔵用蒸発器、６…冷凍用ファン
７…冷蔵用ファン、８…機械室、９…圧縮機
１０…冷凍サイクル、１１…凝縮器、１２…切替弁
１３…冷凍用減圧装置、１４…冷蔵用減圧装置、１５…制御部
１６…フィン、３０…除霜ヒータ、３１…コードヒータ
３２…リード線、３３…接続端子、３４…パイプ
３５…封止部材、３６…芯材、３７…ヒータ線
３８…絶縁被覆、３９…導体、４０…絶縁被覆
４１…絶縁圧着部、４２…ヒータ圧着部、４３…リード線圧着部
４４…絶縁圧着部、４５…圧着面、４６…圧着底面
４７…圧着片、４８…筒部、４９…底部
５０…孔部、５１…フランジ部

Claims

冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルを構成する蒸発器を除霜する除霜ヒータとを備えた冷蔵庫において、
前記除霜ヒータは、芯材の外周面に螺旋状にヒータ線を巻き付けたコードヒータと、前記コードヒータの端部において前記ヒータ線とリード線の導体とを接続する接続端子と、前記コードヒータを覆うパイプと、前記パイプの端部を封止する封止部材を備え、
前記接続端子は、前記芯材に巻き付けたヒータ線を一対の平面で圧着するヒータ圧着部と、圧着底面から延出する一対の圧着片が前記リード線の導体を外側から巻き込んで前記圧着底面との間で圧着するリード線圧着部とを備え、前記ヒータ圧着部に前記リード線の導体が圧着されておらず、前記リード線圧着部に前記芯材に巻き付けたヒータ線が圧着されておらず、
前記封止部材は、前記接続端子を覆い前記パイプの端部に嵌め込まれる筒部を備え、前記コードヒータの先端より前記パイプの先端側において前記パイプをかしめることで、封止部材の筒部を部分的に縮径させて接続端子を挟持した状態で前記筒部が前記パイプに固定されている冷蔵庫。
前記接続端子は、前記コードヒータ及び前記リード線が互いに平行して圧着され、前記コードヒータ及び前記リード線の長手方向に垂直な方向にずらして前記ヒータ圧着部と前記リード線圧着部とが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
前記接続端子は、前記ヒータ圧着部と前記リード線圧着部とが前記圧着底面を介して重ねて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
前記コードヒータは、長手方向で前記芯材に巻き付けられる前記ヒータ線の密度が異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷蔵庫。