JPH09269180A - 蒸発パイプに犠牲アノードを備えた冷蔵庫 - Google Patents

蒸発パイプに犠牲アノードを備えた冷蔵庫

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JPH09269180A
JPH09269180A JP7730296A JP7730296A JPH09269180A JP H09269180 A JPH09269180 A JP H09269180A JP 7730296 A JP7730296 A JP 7730296A JP 7730296 A JP7730296 A JP 7730296A JP H09269180 A JPH09269180 A JP H09269180A
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JP
Japan
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evaporation
evaporation pipe
pipe
refrigerator
metal
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Pending
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JP7730296A
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English (en)
Inventor
Kenichi Hirashiki
健一 平敷
Hideo Sanpei
秀雄 三瓶
Toshihiko Tanida
敏彦 谷田
Haruhisa Yamashita
晴久 山下
Kanako Fujii
加奈子 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2321/00Details or arrangements for defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water, not provided for in other groups of this subclass
    • F25D2321/14Collecting condense or defrost water; Removing condense or defrost water
    • F25D2321/141Removal by evaporation
    • F25D2321/1412Removal by evaporation using condenser heat or heat of desuperheaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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    • F25D2321/143Collecting condense or defrost water; Removing condense or defrost water characterised by means to fix, clamp, or connect water pipes or evaporation trays

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  • Removal Of Water From Condensation And Defrosting (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷蔵庫1の蒸発パイプ2において、耐食性
と良好な放熱性を兼ね備えたものを与える。 【解決手段】蒸発パイプを構成する金属よりもイオン化
傾向の大きい金属、又は該金属を主成分の一つとする合
金からなる材料を犠牲アノード(放熱板4)として蒸発
パイプ2に接触又は接続させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、除霜機能を備え、
金属製蒸発パイプを用いて除霜水を自動蒸発する機能を
備えた冷蔵庫に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の冷蔵庫の除霜水蒸発手段について
図7〜8の例に基づき説明する。
【0003】近年一般に市販される冷蔵庫100には、
自動除霜機能及び除霜水を自動蒸発する機能が備えられ
ている。一定時間毎に冷媒循環用圧縮機120が停止さ
れ、ヒーター115に通電されて除霜が行われる。ヒー
ター115は、冷凍室112に下方から連通される集水
溝117の内部等に設けられる。融け出た除霜水は、集
水溝117及び排水パイプ114を通って、冷蔵庫10
0の下部の蒸発皿103に流れ込む。蒸発皿103に溜
まった除霜水は、蒸発皿103内に配された放熱パイプ
102(蒸発パイプ)からの熱、及び蒸発皿103の下
方に配された圧縮機120の熱で蒸発される。また、圧
縮機120に近接して配されるファン116の送風によ
っても蒸発が行われる。
【0004】除霜水の量がそれほど多くない場合には、
蒸発パイプ102は除霜水と直接接触することはなく、
熱放射および、加熱された空気による間接加熱によって
除霜水106に熱が伝達される。しかし、高温多湿な夏
場等の使用においては、除霜水106の量が増加し、蒸
発パイプ102が蒸発皿103に溜まった除霜水106
中にしばしば浸漬される。蒸発パイプ102は通常銅製
であるが、これは、銅が放熱性に優れ、安価な割に耐食
性の良好な材料であるからである。
【0005】ところが、除霜水には、食物の腐敗によっ
て生成した酸が含まれ、これが銅製蒸発パイプの腐食を
引き起こす。特に、蛋白質の腐敗、分解によって生成す
る硝酸が微量でも含まれる場合に激しい腐食が進行す
る。腐食が穿孔を形成するまで進行すると、圧縮された
冷媒ガスの漏出を引き起こす。
【0006】蒸発パイプ102に表面保護層を設ける場
合には、強靱性、耐分解性等の点で信頼性が十分でなけ
ればならない。蒸発パイプ102は、長期にわたって加
熱状態に置かれ、又、近接して配される圧縮機120
(コンプレッサー)からの振動を受け続けるからであ
る。
【0007】そこで、従来の技術においては、架橋ポリ
エチレンといった耐酸性プラスチック材料104で蒸発
パイプ102を被覆することが行われていた。架橋ポリ
エチレンは、耐酸性及び耐衝撃性等に優れ、安価である
ため好適に用いられていた。
【0008】特願平7−76277号においては、さら
に、架橋ポリエチレン被覆の下地層としてPET(ポリ
エチレンテレフタレート)等の耐熱性プラスチック材料
を用いる方法が開示されている。これは、次の点を解決
したものである。100℃前後にまで加熱される場合が
ある蒸発パイプ102に用いるには、架橋ポリエチレン
といった安価な耐酸性プラスチック材料単独では、耐熱
耐久性が必ずしも十分でなかった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、プラスチック
系材料で被覆する従来の技術によると、蒸発パイプ表面
の放熱性能が低下するという問題があった。
【0010】本発明は、放熱性能及び耐食耐久性能の両
方に優れた蒸発パイプを備えた冷蔵庫を提供するもので
ある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1の冷蔵
庫においては、除霜水を受ける蒸発皿中に金属製の蒸発
パイプが配され、この蒸発パイプ中に高温となった冷媒
が通っている冷蔵庫において、前記蒸発パイプを構成す
る金属よりもイオン化傾向の大きい金属、又は該金属を
主成分の一つとする合金からなる材料を犠牲アノードと
して、前記蒸発パイプに接触又は接続させたことを特徴
としている。
【0012】上記構成により、蒸発パイプとして、優れ
た耐食耐久性能と良好な放熱性能を兼ね備えたものを有
する冷蔵庫を与える。
【0013】請求項2の冷蔵庫においては、請求項1に
記載の冷蔵庫において、前記蒸発パイプが除霜皿の底面
から離されて配され、通常時は、前記蒸発パイプのパイ
プ面が除霜水中に浸漬されないことを特徴としている。
【0014】請求項3の冷蔵庫においては、請求項1に
記載の冷蔵庫において、前記蒸発パイプが銅製であるこ
とを特徴としている。
【0015】請求項4の冷蔵庫においては、請求項1に
記載の冷蔵庫において、前記蒸発パイプの放熱板が前記
犠牲アノードをなすことを特徴としている。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図1〜6
に基づいて説明する。
【0017】図1は、典型的な市販冷蔵庫の構造を示す
前後方向の縦断面図である。冷蔵庫1は上から冷蔵室1
1、冷凍室12及び野菜室13を有しており、冷凍室1
2の背後には冷却のための熱交換機である蒸発器26が
配されている。蒸発器26で冷却された空気は、まず冷
凍室12に、次いで冷蔵室11及び野菜室13に供給さ
れる。
【0018】図2は、冷蔵庫の冷媒の流路及びサイクル
について示す模式図である。ガス状態の冷媒は、圧縮機
20で断熱圧縮され加温状態となった後、蒸発パイプ
2、放熱パイプ21中及び凝縮器22において放熱し液
体状態となる。冷媒は、冷蔵庫1の前面の結露を防止す
るクリーンパイプ23においてさらに放熱する。次い
で、ドライヤ24を通った後、キャピラリチューブ25
中で圧力を低下させて蒸発器26に供給される。冷媒
は、蒸発器26中で気化することにより吸熱した後、ア
キュムレータ27及びサクションパイプ28を介して圧
縮機20に戻る。
【0019】図1に戻り、除霜機構について説明する。
冷凍室11の除霜のために、例えば、9〜11時間の運
転毎に、4〜6分間、圧縮機20が停止されるととも
に、ガラス管ヒーター15に通電される。ガラス管ヒー
ター15は、冷凍室12に下方から連通される集水溝1
7の下方端部に設けられる。融け出た除霜水は、集水溝
17及び排水パイプ15を通って、冷蔵庫1の下部の蒸
発皿3に集められる。
【0020】図1、3に基づき除霜水蒸発機構について
説明する。
【0021】図1に示すように、蒸発皿3は、圧縮機2
0の上に配され、圧縮機20の上面の湾曲に沿って底面
が傾斜している。また、圧縮機20の横(図の紙面にお
いては背後)には圧縮機20の冷却のためのファン16
が配される。
【0022】図3は、蒸発皿3中に蒸発パイプ2が配さ
れた様子を模式的に示す。銅製の蒸発パイプ2は、複数
の直管部分がU字形屈曲部分により連結された形に形成
されている。また、固定具5により蒸発皿3の底面から
離されて配されている。通常時は、除霜水6が蒸発皿3
の底の部分だけを満たし、蒸発パイプ2を浸漬しない。
夏場の高温多湿時以外の通常運転時には、除霜水6は、
蒸発パイプ2のフィンを浸漬するとしても、蒸発パイプ
2のパイプ面を浸漬しない。除霜水6は、上方から蒸発
パイプ2により、下方から圧縮機20により加熱されて
蒸発する。また、ファン16の送風によっても蒸発す
る。
【0023】ここで、蒸発パイプ2は、複数の亜鉛製放
熱板4からなるフィンを備えている。放熱板4は、蒸発
パイプ2のフランジ部分29に溶接されたものである。
外径5mmの蒸発パイプが、60mm×60mm×2m
mの亜鉛製の平板を、その中心より少し上側の部分にお
いて略垂直に貫通するように形成されている。放熱板4
同士の間隔は約40mmである。蒸発パイプ2のフィン
をなす放熱板4により、蒸発パイプにおける放熱が促進
されて冷媒の熱交換サイクルが促進されるとともに、除
霜水の蒸発が促進される。
【0024】次に、亜鉛製放熱板4による、蒸発パイプ
2に対する防食作用について図4〜5に基づき説明す
る。
【0025】図4に、金属の腐食の平衡論的な考え方を
表す、Pourbarixの腐食図(電位−pH図)を概念的に
示す。図から、金属の電位をある値以下とすると、不活
態域に移行することが知られる。これを行う犠牲アノー
ド法について図5に模式的に示す。犠牲アノード法と
は、電気化学的に卑な金属(電位の低い金属、イオン化
傾向のより大きい金属)と接続させることにより、防食
対象金属の電位を下げる方法である。アノードとは酸化
反応が起こる側の電極であって陽極とも呼ばれる。
【0026】本実施例においては、亜鉛製放熱板4が蒸
発パイプ2の腐食を防止する犠牲アノードをなしてい
る。亜鉛製放熱板4は、酸を含む除霜水と接して、酸化
され腐食が進行するが、放熱板4に穿孔を生じても何ら
問題を生じない。また、この程度のサイズの放熱板4を
犠牲アノードとして備えるならば、通常の冷蔵庫の耐用
年数以上の年月にわたって作用し続けることができ、補
充や交換を要しないものと思われる。
【0027】以下に、本実施例における犠牲アノードの
使用年限について大雑把な試算を行った。
【0028】(1) 1枚の亜鉛製放熱板4の質量は、
(60mm×60mm×2mm)×(10-3cm3/mm
3)×(7.14g/cm3)=51.5gであり、そのグ
ラム当量は、亜鉛1グラム当量が32.7グラムである
ことから、51.5/32.7=約1.6である。
【0029】(2) (1)の3.15グラム当量に相当する
電気量は、1.6×0.965×105=約1.5×1
5(クーロン)である。
【0030】(3) 銅電極と亜鉛電極との間の起電力
(標準電極電位の差)が1.1Vであること及び銅−鉛
接合面の抵抗値から、電流密度の上限が0.01A/c
2程度であると考えられる。蒸発パイプ2のフランジ
部分29と放熱板4との接触面積を蒸発パイプの全断面
積(5/2)2×π×10-2=約0.2cm2の1/4の
0.05cm2とすると最大電流は、0.01A/cm2
×0.05cm2=約0.0005Aである。
【0031】(4) 仮に放熱板4が酸性除霜水に浸漬し
続けたとしても、放熱板4が全て酸化されるのに要する
時間は、(1.5×105クーロン÷0.0005A)
÷(60×60×24×365秒)=約10年である。
使用期間の1/10の時間において、酸性除霜水と接触
するとすれば約100年である。
【0032】したがって、犠牲アノードとして用いられ
ることによる放熱板4の消耗は、冷蔵庫の通常の使用条
件では問題とならない程度であると推測される。
【0033】本実施例において、放熱板4は、蒸発パイ
プ2に対して平行に、床面に対して略垂直に取り付ける
こともできる。
【0034】図6に示すように、放熱板4を断面が鋸歯
状の波板として設けることもできる。又、アルミニウム
も亜鉛と同様に用いることができ、これらの少なくとも
一つを主成分とする合金も同様に用いることが出来る。
【0035】また、アルミニウム多孔質体といった金属
多孔質体からなる板状又はブロック状のものも好適に用
いることができる。金属多孔質体を用いる場合には、除
霜水を毛細管効果により吸い出して蒸発をさらに促進す
ることが出来る。特に、蒸発皿3の底面から適当な間隔
を置いて配すると、蒸発皿3中の除霜水が増えすぎた場
合にだけ、毛細管効果による蒸発促進をもたらし好都合
である。適切な蒸発促進手段の配置により、蒸発パイプ
2が除霜水に浸漬される機会を減少させることができ、
これにより蒸発パイプ2の腐食をさらに防止することが
できる。
【0036】蒸発パイプ2の周囲にアルミニウム針金
を、螺旋状に巻き着けることで、同様の防食を行うこと
もできる。
【0037】一方、蒸発パイプ2がステンレス製であっ
て耐食性グレードが比較的低いものである場合にも、上
記実施例と同様に、亜鉛、アルミニウム等の放熱板を犠
牲アノードとして用いることができる。
【0038】
【発明の効果】冷蔵庫の蒸発パイプの腐食を防止すると
もに、放熱性能を損なわないか又はさらに高めることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】冷蔵庫の前後方向の縦断面図である。
【図2】冷蔵庫の冷媒の流路及びサイクルを示す模式図
である。
【図3】(a)蒸発皿中に蒸発パイプが配された様子を
模式的に示す斜視図である。 (b)犠牲アノードをなす放熱板について示す、(a)
の部分拡大図である。
【図4】金属の腐食の平衡論的な考え方を表す概念図で
ある。
【図5】犠牲アノード法の概念図である。
【図6】放熱板4として、断面が鋸歯状の波板であるも
のを示す斜視図である。
【図7】冷蔵庫の前後方向の概略縦断面図である。
【図8】(a)従来の蒸発器を模式的に示す斜視図であ
る。 (b)プラスチック材料の被覆により耐食性を付与した
蒸発パイプを示す横断面斜視図である。
【符号の説明】
1 冷蔵庫 2 蒸発パイプ 3 蒸発皿 4 放熱板(犠牲アノード) 5 蒸発パイプ固定具 6 除霜水
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 晴久 大阪府茨木市太田東芝町1番6号 株式会 社東芝大阪工場内 (72)発明者 藤井 加奈子 大阪府茨木市太田東芝町1番6号 株式会 社東芝大阪工場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】除霜水を受ける蒸発皿中に金属製の蒸発パ
    イプが配され、この蒸発パイプ中に高温となった冷媒が
    通っている冷蔵庫において、 前記蒸発パイプを構成する金属よりもイオン化傾向の大
    きい金属、又は該金属を主成分の一つとする合金からな
    る材料を犠牲アノードとして、前記蒸発パイプに接触又
    は接続させたことを特徴とする冷蔵庫。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の冷蔵庫において、前記蒸
    発パイプが除霜皿の底面から離されて配され、通常時
    は、前記蒸発パイプのパイプ面が除霜水中に浸漬されな
    いことを特徴とする冷蔵庫。
  3. 【請求項3】請求項1に記載の冷蔵庫において、前記蒸
    発パイプが銅製であることを特徴とする冷蔵庫。
  4. 【請求項4】請求項1に記載の冷蔵庫において、前記蒸
    発パイプの放熱板が前記犠牲アノードをなすことを特徴
    とする冷蔵庫。
JP7730296A 1996-03-29 1996-03-29 蒸発パイプに犠牲アノードを備えた冷蔵庫 Pending JPH09269180A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008028781A2 (de) * 2006-09-07 2008-03-13 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Kältegerät
WO2009152862A1 (de) * 2008-06-20 2009-12-23 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Kältegerät mit verdunstungsschale
DE102011004112A1 (de) 2011-02-15 2012-08-16 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Haushaltskältegerät mit wenigstens einer Kältemittelrohrleitung, die mit einer Korrosionsschutzschicht versehen ist
JP2014234969A (ja) * 2013-06-04 2014-12-15 三菱電機株式会社 冷蔵庫

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