| 【発明の名称】 |
冷蔵庫 |
| 【発明者】 |
【氏名】中野 明
【氏名】清水 武
【氏名】田中 正昭
【氏名】西村 晃一
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| 【要約】 |
【課題】可燃性冷媒が冷蔵庫庫内に連通する部分に漏洩した環境下において除霜動作を行うと、除霜手段を構成するヒーター線温度が可燃性冷媒の発火温度を超えることにより、可燃性冷媒が発火する可能性がある。
【解決手段】螺旋状に巻かれた金属抵抗体からなるヒーター線２３と、ヒーター線２３を覆うガラス管２２とにより構成される除霜手段１８において、ガラス管２２とヒーター線２３が接触しかつヒーター線２３の断面形状をガラス管２２内表面に沿って扁平させた特徴を備え、ヒーター線２３から外部への放熱性を高めると共にヒーター線２３自身の昇温を抑える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 圧縮機と凝縮器と減圧機構と蒸発器とを機能的に接続し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、前記蒸発器に付着した霜を除霜する除霜手段とを設け、前記除霜手段が、螺旋状に巻かれた金属抵抗体からなるヒーター線と、前記ヒーター線を覆うガラス管とにより構成され、前記ガラス管と前記ヒーター線が接触しかつ前記ヒーター線の断面形状を前記ガラス管内表面に沿って扁平させたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】 圧縮機と凝縮器と減圧機構と蒸発器とを機能的に接続し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、前記蒸発器に付着した霜を除霜する除霜手段とを設け、前記除霜手段が、螺旋状に巻かれた金属抵抗体からなるヒーター線と、前記ヒーター線を覆うガラス管とにより構成され、前記ガラス管内部に螺旋溝を形成すると共に、前記ヒーター線は前記螺旋溝に沿って前記ガラス管内に回転挿入されることにより、前記ガラス管と前記ヒーター線の接触面積を確保したことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】 圧縮機と凝縮器と減圧機構と蒸発器とを機能的に接続し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、前記蒸発器に付着した霜を除霜する除霜手段とを設け、前記除霜手段が、螺旋状に巻かれた金属抵抗体からなるヒーター線と、前記ヒーター線を覆うガラス管とにより構成され、前記ヒーター線を前記ガラス管円筒断面肉厚部に埋設したことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項４】 圧縮機と凝縮器と減圧機構と蒸発器とを機能的に接続し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、前記蒸発器に付着した霜を除霜する除霜手段とを設け、前記除霜手段が、螺旋状に巻かれた金属抵抗体からなるヒーター線と、前記ヒーター線を覆うガラス管とにより構成され、前記ガラス管内表面に熱伝導性が高くかつ電気絶縁性に優れた塗料を塗布すると共に、前記塗料を介して前記ガラス管とヒーター線が間接または直接に接触状態にあることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項５】 圧縮機と凝縮器と減圧機構と蒸発器とを機能的に接続し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、前記蒸発器に付着した霜を除霜する除霜手段とを設け、前記除霜手段が、螺旋状に巻かれた金属抵抗体からなるヒーター線と、前記ヒーター線を覆うガラス管とにより構成され、前記ヒーター線に形状記憶特性を持たせ、前記ヒーター線温度が冷媒発火点温度近くにまで上昇すると、前記ヒーター線の巻き径を拡大し、前記ヒーター線が前記ガラス管に密着することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項６】 圧縮機と凝縮器と減圧機構と蒸発器とを機能的に接続し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、前記蒸発器に付着した霜を除霜する除霜手段とを設け、前記除霜手段が、螺旋状に巻かれた金属抵抗体からなるヒーター線と、前記ヒーター線を覆うガラス管とにより構成され、前記ヒーター線に形状記憶特性を持たせ、前記ヒーター線温度が冷媒発火点温度近くにまで上昇すると、前記ヒーター線のピッチ幅を拡大することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項７】 圧縮機と凝縮器と減圧機構と蒸発器とを機能的に接続し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、前記蒸発器に付着した霜を除霜する除霜手段とを設け、前記除霜手段が、螺旋状に巻かれた金属抵抗体からなるヒーター線と、前記ヒーター線を覆うガラス管とにより構成され、前記ガラス管の外表面部を凹凸成形したことを特徴とする冷蔵庫。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は蒸発器の除霜手段を有する冷蔵庫に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、蒸発器の除霜手段を有する冷蔵庫に関するものとしては、例えば特開平８−５４１７２号公報に示されているものがある。
【０００３】以下、図面を参照しながら上記従来の冷蔵庫を説明する。
【０００４】図１２は、従来提案されている冷蔵庫の概略縦断面図である。図１２において、１は冷蔵庫本体、２は冷蔵庫本体１の内部にある冷凍室、３は冷蔵庫本体の内部にある冷蔵室、４は冷凍室扉、５は冷蔵室扉、６は冷凍室２と冷蔵室３を仕切る仕切壁、７は冷凍室２内の空気を吸い込む冷凍室吸入口、８は冷蔵室３内の空気を吸込む冷蔵室吸込口、９は冷気を吐出する吐出口、１０は蒸発器、１１は冷気を循環させるファン、１２は蒸発器１０と冷凍室２を仕切る蒸発器仕切壁、１３は桶、１４は排水口、１５は螺旋状に巻かれた金属抵抗体から成るヒーター線をガラス管で覆った除霜用管ヒータ、１６は除霜水が除霜用管ヒーター１５に直接滴下して接触するときに発する蒸発音を防止すると共に除霜用ヒーターにより発せられた熱を反射する金属製の上部反射板、１７は桶１３と除霜用管ヒーター１５の間に設置された金属製の下部反射板である。
【０００５】次に動作について説明する。冷凍室２や冷蔵室３を冷却する場合は、蒸発器１０に冷媒が流通して蒸発器１０が冷却される。これと同じくしてファン１１の作動により、蒸発器１０で熱交換された冷気は吐出口９を介して冷凍室２内に送り込まれ、さらに冷凍室２から図示していない連通口を通って冷蔵室３に送り込まれる。そして、冷凍室２や冷蔵室３に送り込まれ昇温した冷気は、冷凍室吸込口７や冷蔵室吸込口８を介して冷却室２０に戻り、再び蒸発器１０で熱交換され冷凍室２および冷蔵室３に送り込まれる。
【０００６】ここで、蒸発器１０と熱交換する空気は、冷凍室扉４及び冷蔵室扉５の開閉により侵入する常温外気の湿気や、冷凍室２及び冷蔵室３に保存されている食品から蒸発した水分を含むことから、その空気より低温である蒸発器１０において熱交換する際に、空気中の水分が霜となって蒸発器１０やその周辺部品に着霜する。実生活において冷蔵庫を使用するとこの動作を繰り返すことになり、徐々に着霜量が増加する結果、蒸発器１０表面と熱交換する空気との伝熱が阻害されると共に、蒸発器１０から冷凍室２および冷蔵室３に循環する空気の循環風量が低下して冷却不足が発生する。
【０００７】そこで、冷却不足となる前に除霜用管ヒーター１５のニクロム線に通電しニクロム線を高温に発熱させる。ニクロム線から発せられた熱量は、熱伝導と対流と輻射といった伝熱現象を利用して蒸発器１０やその周辺部品に輸送され、付着した霜を融解させる。このとき、輻射熱として上部反射板１６と下部反射板１７に放射された熱線の一部は除霜用管ヒーター１５に反射され、その他の輻射熱は蒸発器１０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１０や桶１３や排水口１４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、上部反射板１６により除霜用管ヒーター１５を避けて桶１３に落ちるか或いは直接に桶１３に落ち、排水口１４から庫外に排水される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の構成では一般的に除霜用管ヒーター１５のニクロム線表面は言うまでもなくガラス管表面温度は非常に高温度となり、可燃性冷媒の発火点温度を容易に上回る。このことから、冷媒として可燃性冷媒を使用した場合には、可燃性冷媒が蒸発器１０や庫内と連通している部分に露出した配管から漏洩すると、除霜用管ヒーター１５の通電による発火の可能性が有るという課題を有していた。
【０００９】本発明は上記課題に鑑み、可燃性冷媒が除霜手段の設置雰囲気に漏洩した状況で除霜が行われた場合においても、可燃性冷媒による発火の可能性を抑制できる冷蔵庫を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するための本発明は、圧縮機と凝縮器と減圧機構と蒸発器とを機能的に接続し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、前記蒸発器に付着した霜を除霜する除霜手段とを設け、前記除霜手段が、螺旋状に巻かれた金属抵抗体からなるヒーター線と、前記ヒーター線を覆うガラス管とにより構成され、前記ガラス管と前記ヒーター線が接触しかつ前記ヒーター線の断面形状を前記ガラス管内表面に沿って扁平させた特徴を備えることにより、前記ヒーター線から前記ガラス管への接触熱伝導性を高めることができると共に前記ヒーター線自身の温度上昇を抑えることができ、除霜効果を低減することなく前記ヒーター線温度を可燃性冷媒の発火点温度未満に抑えることが出来る。このため、万が一に冷凍サイクル内の可燃性冷媒が庫内に漏洩した環境下において除霜が行われた場合でも、発火の可能性を抑制出来る。
【００１１】また、本発明は、ガラス管内部に螺旋溝を形成すると共に、ヒーター線は記螺旋溝に沿って前記ガラス管内に回転挿入されることにより、前記ガラス管と前記ヒーター線の接触面積を確保した特徴を備えることにより、前記ヒーター線から前記ガラス管への接触熱伝導性を高めることができると共に前記ヒーター線自身の温度上昇を抑えることができ、除霜効果を低減することなく前記ヒーター線温度を可燃性冷媒の発火点温度未満に抑えることが出来る。このため、万が一に冷凍サイクル内の可燃性冷媒が庫内に漏洩した環境下において除霜が行われた場合でも、発火の可能性を抑制出来る。
【００１２】また、本発明は、ヒーター線をガラス管円筒断面肉厚部に埋設した特徴を備えることにより、前記ヒーター線から前記ガラス管への接触熱伝導性を飛躍的に高めることができると共に前記ヒーター線自身の温度上昇を抑えることができ、除霜効果を低減することなく前記ヒーター線温度を可燃性冷媒の発火点温度未満に抑えることが出来る。このため、万が一に冷凍サイクル内の可燃性冷媒が庫内に漏洩した環境下において除霜が行われた場合でも、発火の可能性を抑制出来る。
【００１３】また、本発明は、ガラス管内表面に熱伝導性が高くかつ電気絶縁性に優れた塗料を塗布すると共に、前記塗料を介して前記ガラス管とヒーター線が間接または直接に接触状態にある特徴を備えることにより、前記塗料を介して前記ヒーター線から前記ガラス管への接触熱伝導性を飛躍的に高めることができると共にヒーター線自身の温度上昇を抑えることができ、除霜効果を低減することなく前記ヒーター線温度を可燃性冷媒の発火点温度未満に抑えることが出来る。また、前記塗料は電気絶縁性にも優れているため、前記ヒーター線ピッチ間でのスパークを起こすこともない。このため、万が一に冷凍サイクル内の可燃性冷媒が庫内に漏洩した環境下において除霜が行われた場合でも、発火の可能性を抑制出来る。
【００１４】また、本発明は、ヒーター線に形状記憶特性を持たせ、前記ヒーター線温度が冷媒発火点温度近くにまで上昇すると、前記ヒーター線の巻き径を拡大し、前記ヒーター線がガラス管に密着する特徴を備えることにより、可燃性冷媒の発火点温度近くまで前記ヒーター線温度を短時間に上昇させることが出来ると共に、前記ヒーター線が可燃性冷媒の発火点温度近くまで上昇した後は、前記ヒーター線と前記ガラス管との接触熱伝導性を飛躍的に高めると共に前記ヒーター線自身の温度上昇を抑えることができ、除霜効果を低減することなく前記ヒーター線温度を可燃性冷媒の発火点温度未満に抑えることが出来る。このため、万が一に冷凍サイクル内の可燃性冷媒が庫内に漏洩した環境下において除霜が行われた場合でも、発火の可能性を抑制出来る。
【００１５】また、本発明は、ヒーター線に形状記憶特性を持たせ、前記ヒーター線温度が冷媒発火点温度近くにまで上昇すると、前記ヒーター線のピッチ間隔を拡大する特徴を備えることにより、可燃性冷媒の発火点温度近くまで前記ヒーター線温度を短時間に上昇させることが出来ると共に、前記ヒーター線が可燃性冷媒の発火点温度近くまで上昇した後は、前記ヒーター線のピッチ間における温度干渉を低減することにより、前記ヒーター線温度を可燃性冷媒の発火点温度未満に抑えることが出来る。このため、万が一に冷凍サイクル内の可燃性冷媒が庫内に漏洩した環境下において除霜が行われた場合でも、発火の可能性を抑制出来る。
【００１６】また、本発明は、ガラス管の外表面部を凹凸成形した特徴を備えることにより、前記ガラス管から外部空気への熱伝達性を飛躍的に高めることができると共に前記ヒーター線自身の温度上昇を抑えることができ、除霜効果を低減することなく前記ヒーター線温度を可燃性冷媒の発火点温度未満に抑えることが出来る。このため、万が一に冷凍サイクル内の可燃性冷媒が庫内に漏洩した環境下において除霜が行われた場合でも、発火の可能性を抑制出来る。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明は、圧縮機と凝縮器と減圧機構と蒸発器とを機能的に接続し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、前記蒸発器に付着した霜を除霜する除霜手段とを設け、前記除霜手段が、螺旋状に巻かれた金属抵抗体からなるヒーター線と、前記ヒーター線を覆うガラス管とにより構成され、前記ガラス管と前記ヒーター線が接触しかつ前記ヒーター線の断面形状を前記ガラス管内表面に沿って扁平させた特徴を備えている。
【００１８】請求項２に記載の発明は、圧縮機と凝縮器と減圧機構と蒸発器とを機能的に接続し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、前記蒸発器に付着した霜を除霜する除霜手段とを設け、前記除霜手段が、螺旋状に巻かれた金属抵抗体からなるヒーター線と、前記ヒーター線を覆うガラス管とにより構成され、前記ガラス管内部に螺旋溝を形成すると共に、前記ヒーター線は前記螺旋溝に沿って前記ガラス管内に回転挿入されることにより、前記ガラス管と前記ヒーター線の接触面積を確保した特徴を備えている。
【００１９】請求項３に記載の発明は、圧縮機と凝縮器と減圧機構と蒸発器とを機能的に接続し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、前記蒸発器に付着した霜を除霜する除霜手段とを設け、前記除霜手段が、螺旋状に巻かれた金属抵抗体からなるヒーター線と、前記ヒーター線を覆うガラス管とにより構成され、前記ヒーター線を前記ガラス管円筒断面肉厚部に埋設した特徴を備えている。
【００２０】請求項４に記載の発明は、圧縮機と凝縮器と減圧機構と蒸発器とを機能的に接続し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、前記蒸発器に付着した霜を除霜する除霜手段とを設け、前記除霜手段が、螺旋状に巻かれた金属抵抗体からなるヒーター線と、前記ヒーター線を覆うガラス管とにより構成され、前記ガラス管内表面に熱伝導性が高くかつ電気絶縁性に優れた塗料を塗布すると共に、前記塗料を介して前記ガラス管とヒーター線が間接または直接に接触状態にある特徴を備えている。
【００２１】請求項５に記載の発明は、圧縮機と凝縮器と減圧機構と蒸発器とを機能的に接続し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、前記蒸発器に付着した霜を除霜する除霜手段とを設け、前記除霜手段が、螺旋状に巻かれた金属抵抗体からなるヒーター線と、前記ヒーター線を覆うガラス管とにより構成され、前記ヒーター線に形状記憶特性を持たせ、前記ヒーター線温度が冷媒発火点温度近くにまで上昇すると、前記ヒーター線の巻き径を拡大し、前記ヒーター線が前記ガラス管に密着する特徴を備えている。
【００２２】請求項６に記載の発明は、圧縮機と凝縮器と減圧機構と蒸発器とを機能的に接続し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、前記蒸発器に付着した霜を除霜する除霜手段とを設け、前記除霜手段が、螺旋状に巻かれた金属抵抗体からなるヒーター線と、前記ヒーター線を覆うガラス管とにより構成され、前記ヒーター線に形状記憶特性を持たせ、前記ヒーター線温度が冷媒発火点温度近くにまで上昇すると、前記ヒーター線のピッチ幅を拡大する特徴を備えている。
【００２３】請求項７に記載の発明は、圧縮機と凝縮器と減圧機構と蒸発器とを機能的に接続し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、前記蒸発器に付着した霜を除霜する除霜手段とを設け、前記除霜手段が、螺旋状に巻かれた金属抵抗体からなるヒーター線と、前記ヒーター線を覆うガラス管とにより構成され、前記ガラス管の外表面部を凹凸成形した特徴を備えている。
【００２４】（実施の形態１）本発明の実施の形態１について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】図１は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の冷凍システム図、図２は除霜手段の断面図、図３は図２の除霜手段の円筒断面図、図４は図３に図示したＡＡ断面図を示す。
【００２６】図１において、１８は蒸発器１０に付着した霜を除霜する除霜手段であり、１９は圧縮機、２０は凝縮器、２１はキャピラリーチューブにより構成される減圧機構であり、圧縮機１９と凝縮器２０と減圧機構２１と蒸発器１０は機能的に環状に冷凍サイクルとして接続され、図示しないイソブタンなどの可燃性を有する自然冷媒が冷凍サイクル内に封入されている。
【００２７】また図２に示すように、除霜手段１８は、ガラス管２２と、螺旋状に成形された金属抵抗体から成るヒーター線２３と、除霜水がガラス管２２内部に侵入するのを防止するキャップ２４から構成されている。
【００２８】また図３に示すように、ヒーター線２３はガラス管２２成形後に挿入されるためガラス管２２の内径よりヒーター線２３の螺旋巻き径は若干小さく両者は密着状態になく、ヒーター線２３の自重によりヒーター線２３の下部がガラス管２２の内表面積に接触するように構成されている。
【００２９】さらに図４に示すようにニクロム線２３はその断面形状がガラス管２２の内表面に沿って扁平した楕円に成形され、ヒーター線２３とガラス管２２との接触面積を拡大するように構成されている。
【００３０】以上のように構成された冷蔵庫について、以下にその動作を説明する。
【００３１】圧縮機１９の運転により冷凍サイクル内に封入された可燃性冷媒が図１の矢印方向に循環し、蒸発器１０が冷却される。これと同時にファン１１が動作し、蒸発器１０で熱交換された冷気が冷蔵庫庫内へ吐出される。庫内へ吐出した冷気は庫内で昇温した後蒸発器１０周囲に戻り、再び熱交換され庫内に吐出される。
【００３２】ここで、蒸発器１０と熱交換する空気は、冷蔵庫扉の開閉により侵入する常温外気の湿気や、庫内に保存されている食品から蒸発した水分を含むことから、その空気より低温である蒸発器１０において熱交換する際に、空気中の水分が霜となって着霜し、徐々に着霜量が増加する結果、蒸発器１０表面と熱交換する空気との伝熱が阻害されると共に、蒸発器１０から庫内に循環する空気の風量が低下して冷却不足が発生する。
【００３３】そこで、圧縮機１９の任意の運転時間経過後に除霜手段１８に通電してヒーター線２３を発熱させる。このヒーター線２３の発熱及び放熱により蒸発器１０やその周辺部品の除霜を行い、図示していない検知手段により除霜の完了を検知して除霜手段を停止させ、着霜による庫内の冷却不足を定期的に防止する。
【００３４】ここで、ヒーター線２３で電気エネルギーから熱エネルギーに変換された熱量は、ヒーター線自身の温度上昇と、空気とガラス管２２を介する外部放熱とに分類でき、熱伝導と周囲空気の対流と輻射現象を通じて除霜動作に使用される。このとき、一般的なヒーター線ではその断面形状が円であることからガラス管２２とヒーター線２３は各螺旋ピッチ毎に点接触しているにすぎず、ガラス管を介した外部放熱の割合が低くヒーター線２３自身の温度上昇比率が大きい結果、ヒーター線２３温度が可燃性冷媒の発火点温度を超えてしまう。
【００３５】そこで、ヒーター線２３の断面形状をガラス管２２の内表面に沿って扁平した楕円に成形しヒーター線２３とガラス管２２との接触面積を拡大することにより、ガラス管２２を介した外部放熱の割合が飛躍的に高まり、ヒーター線２３温度を可燃性冷媒の発火温度未満に抑えることが出来る。このことから、万が一に冷凍サイクル内の可燃性冷媒が庫内に漏洩した環境下において除霜が行われた場合でも、除霜手段１８の温度は冷凍サイクルに使用されている可燃性冷媒の発火点温度未満に維持されているため発火の可能性を抑制出来る。
【００３６】なお、本実施例では、ヒーター線２３の断面形状を楕円としたが、ガラス管２２の内表面に沿って扁平した形状であれば、楕円形状に限るものではない。
【００３７】（実施の形態２）本発明の実施の形態２について、図面を参照しながら説明する。なお、実施形態１と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３８】図５は図３に図示した除霜手段のＡＡ断面図を示す。
【００３９】図５に示すように、ヒーター線２３の螺旋巻き径は、ガラス管２２の内径と比較して大きくかつ外径と比較して小さく成形され、ガラス管２２の内表面には、螺旋状に成形されたヒーター線２３を回転挿入できる寸法で螺旋溝が成形されている。さらにヒーター線２３はその自重により、ヒーター線下部がガラス管螺旋溝に沿って接触する構成としている。以上のように構成された冷蔵庫の除霜手段について、以下にその動作を説明する。
【００４０】除霜手段１８が動作すると、ヒーター線２３で電気エネルギーから熱エネルギーに変換された熱量は、ヒーター線自身の温度上昇と、空気とガラス管２２を介する外部放熱とに分類でき、熱伝導と周囲空気の対流と輻射現象を通じて除霜動作に使用される。
【００４１】このとき、螺旋状に成形されたヒーター線２３がガラス管２２の内表面に成形された螺旋溝に沿って面接触することにより、ガラス管２２を介した外部放熱の割合が飛躍的に高まり、ヒーター線２３温度を可燃性冷媒の発火温度未満に抑えることが出来る。このことから、万が一に冷凍サイクル内の可燃性冷媒が庫内に漏洩した環境下において除霜が行われた場合でも、除霜手段１８の温度は冷凍サイクルに使用されている可燃性冷媒の発火点温度未満に維持されているため発火の可能性を抑制出来る。
【００４２】（実施の形態３）本発明の実施の形態３について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４３】図６は図２の除霜手段の円筒断面図、図７は図６に図示した除霜手段のＢＢ断面図を示す。
【００４４】図６および図７に示すように、螺旋状に成形されたヒーター線２３はガラス管２２の肉厚内部に埋設されるように構成されている。
【００４５】以上のように構成された冷蔵庫の除霜手段について、以下にその動作を説明する。
【００４６】除霜手段１８が動作すると、ヒーター線２３で電気エネルギーから熱エネルギーに変換された熱量は、ヒーター線自身の温度上昇と、空気とガラス管２２を介する外部放熱とに分類でき、熱伝導と周囲空気の対流と輻射現象を通じて除霜動作に使用される。
【００４７】このとき、螺旋状に成形されたヒーター線２３がガラス管２２の肉厚内部に埋設されていることから、ヒーター線２３からガラス管２２への熱伝導効率が高く、ガラス管２２を介した外部放熱の割合が飛躍的に高まり、ヒーター線２３温度を可燃性冷媒の発火温度未満に抑えることが出来る。このことから、万が一に冷凍サイクル内の可燃性冷媒が庫内に漏洩した環境下において除霜が行われた場合でも、除霜手段１８の温度は冷凍サイクルに使用されている可燃性冷媒の発火点温度未満に維持されているため発火の可能性を抑制出来る。
【００４８】（実施の形態４）本発明の実施の形態４について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４９】図８は図７と同じ位置における冷蔵庫の除霜手段の断面図である。
【００５０】図８に示すように、ガラス管２２の内表面に熱伝導性が高くかつ電気絶縁性に優れた塗料２５を塗布し、螺旋状に成形されたヒーター線２３が塗料２５を介してガラス管と接触するように構成している。
【００５１】以上のように構成された除霜手段について、以下にその動作を説明する。
【００５２】除霜手段１８が動作すると、ヒーター線２３で電気エネルギーから熱エネルギーに変換された熱量は、ヒーター線自身の温度上昇と、空気とガラス管２２を介する外部放熱とに分類でき、熱伝導と周囲空気の対流と輻射現象を通じて除霜動作に使用される。
【００５３】このとき、螺旋状に成形されたヒーター線２３がガラス管２２の内表面に塗布された熱伝導性が高い塗料２５に接触していることから、ヒーター線２３からガラス管２２への熱伝導効率が高く、ガラス管２２を介した外部放熱の割合が飛躍的に高まり、ヒーター線２３温度を可燃性冷媒の発火温度未満に抑えることが出来る。さらに、塗料２５は電気絶縁性に優れているため、ヒーター線２３の螺旋ピッチ間でのスパークなどを引き起こすことはない。このことから、万が一に冷凍サイクル内の可燃性冷媒が庫内に漏洩した環境下において除霜が行われた場合でも、除霜手段１８の温度は冷凍サイクルに使用されている可燃性冷媒の発火点温度未満に維持されているため発火の可能性を抑制出来る。
【００５４】（実施の形態５）本発明の実施の形態５について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５５】図９は図８と同じ位置における冷蔵庫の除霜手段の断面図である。
【００５６】図９に示すように、螺旋状に成形されたヒーター線２３は、形状記憶特性を持つ材質で構成されており、ヒーター線温度が可燃性冷媒の発火点温度近くまで上昇すると螺旋巻き径を拡大し、図９（ｂ）に示すように、ヒーター線２３がガラス管２２の内表面に密着するように構成している。
【００５７】以上のように構成された冷蔵庫の除霜手段について、以下にその動作を説明する。
【００５８】除霜手段１８が動作すると、ヒーター線２３で電気エネルギーから熱エネルギーに変換された熱量は、ヒーター線自身の温度上昇と、空気とガラス管２２を介する外部放熱とに分類でき、熱伝導と周囲空気の対流と輻射現象を通じて除霜動作に使用される。このとき、ヒーター線２３温度が可燃性冷媒の発火点温度近くまで昇温するまではヒーター線２３の螺旋巻き径は成形状態を保ち、ガラス管２２を介した外部放熱を抑えることでヒーター線２３温度を短時間に上昇させる。
【００５９】そして、ヒーター線２３温度が可燃性冷媒の発火点温度近くまで上昇した後は、ヒーター線２３に備えた形状記憶特性により螺旋巻き径を拡大し、ガラス管２２とヒーター線２３とを密着させる。
【００６０】この結果、ヒーター線２３からガラス管２２への接触熱伝導性を飛躍的に高めると共に前記ヒーター線自身の温度上昇を抑えることができ、除霜効果を低減することなく前記ヒーター線温度を可燃性冷媒の発火点温度未満に抑えることが出来る。このため、万が一に冷凍サイクル内の可燃性冷媒が庫内に漏洩した環境下において除霜が行われた場合でも、発火の可能性を抑制出来る。なお、可燃性冷媒にイソブタンを使用した場合には、その発火点温度は約４６０℃であることから、形状記憶特性によりヒーター線２３の巻き径を拡大させる温度は、ヒーター線２３の材質のバラツキなどを考慮して４００℃程度以下の適切な温度に設定すればよい。
【００６１】（実施の形態６）本発明の実施の形態６について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６２】図１０は図９と同じ位置における除霜手段の断面図である。
【００６３】図１０に示すように、螺旋状に成形されたヒーター線２３は、形状記憶特性を持つ材質で構成されており、ヒーター線温度が可燃性冷媒の発火点温度近くまで上昇すると、図１０（ｂ）で示すように螺旋ピッチを拡大するように構成している。
【００６４】以上のように構成された除霜手段１８について、以下にその動作を説明する。
【００６５】除霜手段１８が動作すると、ヒーター線２３で電気エネルギーから熱エネルギーに変換された熱量は、ヒーター線自身の温度上昇と、空気とガラス管２２を介する外部放熱とに分類でき、熱伝導と周囲空気の対流と輻射現象を通じて除霜動作に使用される。このとき、ヒーター線２３温度が可燃性冷媒の発火点温度近くまで上昇する間は、ヒーター線２３の螺旋ピッチ間隔を小さくしておくことによりピッチ同士の熱干渉により短時間でヒーター線２３の温度を上昇させる。
【００６６】そして、ヒーター線２３温度が可燃性冷媒の発火点温度近くまで上昇した後、形状記憶特性により、ピッチ間隔を拡大する方向にヒーター線形状を変形させピッチ同士の熱干渉を低減してヒーター線２３温度を可燃性冷媒の発火温度未満に迎えることが出来る。このことから、万が一に冷凍サイクル内の可燃性冷媒が庫内に漏洩した環境下において除霜が行われた場合でも、除霜手段１８の温度は冷凍サイクルに使用されている可燃性冷媒の発火点温度未満に維持されているため発火の可能性を抑制出来る。
【００６７】なお、可燃性冷媒にイソブタンを使用した場合には、その発火点温度は約４６０℃であることから、形状記憶特性によりヒーター線２３の螺旋ピッチ間隔を拡大させる温度は、ヒーター線２３の材質のバラツキなどを考慮して４００℃程度以下の適切な温度に設定すればよい。
【００６８】（実施の形態７）本発明の実施の形態７について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６９】図１１は図２と同様な除霜手段の拡大図である。
【００７０】図１１に示すように、除霜手段１８は、螺旋状に成形されたヒーター線２３と、外表面にフィン状の複数の板状成形を施したガラス管２２とにより構成されている。
【００７１】以上のように構成された除霜手段１８について、以下にその動作を説明する。
【００７２】除霜手段１８が動作すると、ヒーター線２３で電気エネルギーから熱エネルギーに変換された熱量は、ヒーター線自身の温度上昇と、空気とガラス管２２を介する外部放熱とに分類でき、熱伝導と周囲空気の対流と輻射現象を通じて除霜動作に使用される。このとき、ガラス管の外表面がフィン状に成形されていることから外部空気との接触面積が広いため、ヒーター線２３からガラス管を介して外部に放熱される割合が大幅に高められ、可燃性冷媒の発火点温度以下にヒーター線２３自身の温度上昇を抑制することができる。
【００７３】このことから、万が一に冷凍サイクル内の可燃性冷媒が庫内に漏洩した環境下において除霜が行われた場合でも、除霜手段１８の温度は冷凍サイクルに使用されている可燃性冷媒の発火点温度未満に維持されているため発火の可能性を抑制出来る。
【００７４】なお、本実施例ではガラス管２２の外表面をフィン状の複数板状に成形したが、凹凸成形して外部空気との接触面積を高める仕様であれば形状に対する制約は特にない。
【００７５】さらに、前述した第１から第７の実施例は何れも各発明の実施例を単独で使用した場合を示したが、複数の発明を組み合わせて構成することにより、除霜効果を低減させることなく可燃性冷媒の発火の可能性を尚一層低減することが出来る。
【００７６】
【発明の効果】以上説明から明らかな通り、請求項１記載の発明は、圧縮機と凝縮器と減圧機構と蒸発器とを機能的に接続し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、前記蒸発器に付着した霜を除霜する除霜手段とを設け、前記除霜手段が、螺旋状に巻かれた金属抵抗体からなるヒーター線と、前記ヒーター線を覆うガラス管とにより構成され、前記ガラス管と前記ヒーター線が接触しかつ前記ヒーター線の断面形状を前記ガラス管内表面に沿って扁平させた特徴を備えることにより、前記ヒーター線から前記ガラス管への接触熱伝導性を高めることができると共に前記ヒーター線自身の温度上昇を抑えることができ、除霜効果を低減することなく前記ヒーター線温度を可燃性冷媒の発火点温度未満に抑えることが出来る。このため、万が一に冷凍サイクル内の可燃性冷媒が庫内に漏洩した環境下において除霜が行われた場合でも、発火の可能性を抑制出来る。
【００７７】また、請求項２記載の発明は、圧縮機と凝縮器と減圧機構と蒸発器とを機能的に接続し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、前記蒸発器に付着した霜を除霜する除霜手段とを設け、前記除霜手段が、螺旋状に巻かれた金属抵抗体からなるヒーター線と、前記ヒーター線を覆うガラス管とにより構成され、前記ガラス管内部に螺旋溝を形成すると共に、前記ヒーター線は前記螺旋溝に沿って前記ガラス管内に回転挿入されることにより、前記ガラス管と前記ヒーター線の接触面積を確保した特徴を備えることにより、前記ヒーター線から前記ガラス管への接触熱伝導性を高めることができると共に前記ヒーター線自身の温度上昇を抑えることができ、除霜効果を低減することなく前記ヒーター線温度を可燃性冷媒の発火点温度未満に抑えることが出来る。このため、万が一に冷凍サイクル内の可燃性冷媒が庫内に漏洩した環境下において除霜が行われた場合でも、発火の可能性を抑制出来る。
【００７８】また、請求項３記載の発明は、圧縮機と凝縮器と減圧機構と蒸発器とを機能的に接続し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、前記蒸発器に付着した霜を除霜する除霜手段とを設け、前記除霜手段が、螺旋状に巻かれた金属抵抗体からなるヒーター線と、前記ヒーター線を覆うガラス管とにより構成され、前記ヒーター線を前記ガラス管円筒断面肉厚部に埋設した特徴を備えることにより、前記ヒーター線から前記ガラス管への接触熱伝導性を飛躍的に高めることができると共に前記ヒーター線自身の温度上昇を抑えることができ、除霜効果を低減することなく前記ヒーター線温度を可燃性冷媒の発火点温度未満に抑えることが出来る。このため、万が一に冷凍サイクル内の可燃性冷媒が庫内に漏洩した環境下において除霜が行われた場合でも、発火の可能性を抑制出来る。
【００７９】また、請求項４記載の発明は、圧縮機と凝縮器と減圧機構と蒸発器とを機能的に接続し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、前記蒸発器に付着した霜を除霜する除霜手段とを設け、前記除霜手段が、螺旋状に巻かれた金属抵抗体からなるヒーター線と、前記ヒーター線を覆うガラス管とにより構成され、前記ガラス管内表面に熱伝導性が高くかつ電気絶縁性に優れた塗料を塗布すると共に、前記塗料を介して前記ガラス管とヒーター線が間接または直接に接触状態にある特徴を備えることにより、前記塗料を介して前記ヒーター線から前記ガラス管への接触熱伝導性を飛躍的に高めることができると共に前記ヒーター線自身の温度上昇を抑えることができ、除霜効果を低減することなく前記ヒーター線温度を可燃性冷媒の発火点温度未満に抑えることが出来る。また、前記塗料は電気絶縁性にも優れているため、前記ヒーター線ピッチ間でのスパークを起こすこともない。このため、万が一に冷凍サイクル内の可燃性冷媒が庫内に漏洩した環境下において除霜が行われた場合でも、発火の可能性を抑制出来る。
【００８０】また、請求項５記載の発明は、圧縮機と凝縮器と減圧機構と蒸発器とを機能的に接続し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、前記蒸発器に付着した霜を除霜する除霜手段とを設け、前記除霜手段が、螺旋状に巻かれた金属抵抗体からなるヒーター線と、前記ヒーター線を覆うガラス管とにより構成され、前記ヒーター線に形状記憶特性を持たせ、前記ヒーター線温度が冷媒発火点温度近くにまで上昇すると、前記ヒーター線の巻き径を拡大し、前記ヒーター線が前記ガラス管に密着する特徴を備えることにより、可燃性冷媒の発火点温度近くまで前記ヒーター線温度を短時間に上昇させることが出来ると共に、前記ヒーター線が可燃性冷媒の発火点温度近くまで上昇した後は、前記ヒーター線と前記ガラス管との接触熱伝導性を飛躍的に高めると共に前記ヒーター線自身の温度上昇を抑えることができ、除霜効果を低減することなく前記ヒーター線温度を可燃性冷媒の発火点温度未満に抑えることが出来る。このため、万が一に冷凍サイクル内の可燃性冷媒が庫内に漏洩した環境下において除霜が行われた場合でも、発火の可能性を抑制出来る。
【００８１】また、請求項６記載の発明は、圧縮機と凝縮器と減圧機構と蒸発器とを機能的に接続し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、前記蒸発器に付着した霜を除霜する除霜手段とを設け、前記除霜手段が、螺旋状に巻かれた金属抵抗体からなるヒーター線と、前記ヒーター線を覆うガラス管とにより構成され、前記ヒーター線に形状記憶特性を持たせ、前記ヒーター線温度が冷媒発火点温度近くにまで上昇すると、前記ヒーター線のピッチ間隔を拡大する特徴を備えることにより、可燃性冷媒の発火点温度近くまで前記ヒーター線温度を短時間に上昇させることが出来ると共に、前記ヒーター線が可燃性冷媒の発火点温度近くまで上昇した後は、前記ヒーター線のピッチ間における温度干渉を低減することにより、前記ヒーター線温度を可燃性冷媒の発火点温度未満に抑えることが出来る。このため、万が一に冷凍サイクル内の可燃性冷媒が庫内に漏洩した環境下において除霜が行われた場合でも、発火の可能性を抑制出来る。
【００８２】また、請求項７記載の発明は、圧縮機と凝縮器と減圧機構と蒸発器とを機能的に接続し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、前記蒸発器に付着した霜を除霜する除霜手段とを設け、前記除霜手段が、螺旋状に巻かれた金属抵抗体からなるヒーター線と、前記ヒーター線を覆うガラス管とにより構成され、前記ガラス管の外表面部を凹凸成形した特徴を備えることにより、前記ガラス管から外部空気への熱伝達性を飛躍的に高めることができると共に前記ヒーター線自身の温度上昇を抑えることができ、除霜効果を低減することなく前記ヒーター線温度を可燃性冷媒の発火点温度未満に抑えることが出来る。このため、万が一に冷凍サイクル内の可燃性冷媒が庫内に漏洩した環境下において除霜が行われた場合でも、発火の可能性を抑制出来る。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４４８８
【氏名又は名称】松下冷機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年９月２７日（１９９９．９．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−９１１４１（Ｐ２００１−９１１４１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年４月６日（２００１．４．６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２７２４６６ |
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