(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に可燃性冷媒を充填した冷媒回路の冷却器に付着した霜を溶かす除霜用ヒータにおいて、コイル状ヒータ領域の両端に線状ヒータ領域が形成されたヒータ線と前記ヒータ線を収納するガラス管を有し、前記ガラス管は一部が小径ガラス管と大径ガラス管とよりなる二重構造の一体物であり、前記ヒータ線を前記小径ガラス管の内部空間に収納するとともに、前記コイル状ヒータ領域を前記二重構造の領域に配置したことを特徴とする除霜用ヒータ。
【請求項２】
前記多重構造のガラス管の内側となるガラス管に孔を設けたことを特徴とする請求項１に記載の除霜用ヒータ。
【請求項３】
ガラス管を封止するキャップを有し、前記キャップの外径は前記ガラス管の最大外径よりも大きいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の除霜用ヒータ。
【請求項４】
冷却器の下部に請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の除霜用ヒータを備えた冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は可燃性冷媒を用いた冷媒回路を有する冷蔵庫に関するもので、特に冷却器に付着する霜を融かすための除霜用ヒータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、冷蔵庫には地球温暖化防止の観点から温暖化係数の高いＲ１３４ａ冷媒に代わり同係数の低いイソブタン等可燃性の冷媒を用いた冷蔵庫が普及しつつある。可燃性冷媒を用いた冷蔵庫では除霜用ヒータに関して安全性を高めたものが要求されてきている。
【０００３】
以下、図面を参照しながら従来の除霜用ヒータについて説明する。
【０００４】
図４は従来の可燃性冷媒を用いた冷蔵庫に使用される除霜用ヒータの構造を表す断面図で、図５は除霜用ヒータが使用される状態を表す平面図である。
【０００５】
図４において除霜用ヒータ５０は、コイル状に巻かれたヒータ線４１が第一のガラス管４２の中に収納されている。第一のガラス管４２は第二のガラス管４３に収納されており、第二のガラス管４３は更に第三のガラス管４４によって取り囲まれている。
【０００６】
第一のガラス管４２、第二のガラス管４３及び第三のガラス管４４の両端は、シリコンゴム等耐熱・絶縁性のよい材料で形成されたキャップ４５および４６で封止され、ヒータ線４１はキャップ４５および４６を貫通するコード４７に連結されている。
【０００７】
以上のように構成された除霜用ヒータについて、以下その動作を説明する。
【０００８】
図５に示すように冷蔵庫等に内蔵される蒸発器５１に霜が付着し冷却能力が低下してくると蒸発器５１の下部に配置された除霜用ヒータ５０に通電して除霜を開始する。除霜用ヒータ５０によって暖められた空気は上方に上がり蒸発器５１をあたため霜を融かす。また、透明なガラス管で構成された除霜用ヒータ５０は輻射熱により直接蒸発器を暖め除霜する。
【０００９】
冷却回路に使用されている可燃性冷媒が何らかの原因で蒸発器５１の周辺に漏れ出ると、除霜用ヒータ５０の周辺にも充満するが、この時、除霜時のヒータの熱が着火源にならないように除霜用ヒータ５０の表面温度は例えばイソブタンの場合、着火点である４９４℃に比べて十分低い３９４℃以下になるようＪＥＭＡ基準で規定されている。
【００１０】
除霜時のヒータ線４１の表面温度は約７００℃であるが、第一のガラス管４２、第二のガラス管４３及び第三のガラス管４４で周囲を取り囲むことで最外郭の第三のガラス管４４の表面温度を３９４℃以下にし、安全に除霜できるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１１−２５７８３１号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の除霜ヒータの構成は、３つの独立したガラス管の多重構造となっているため組立て作業性が非常に悪いという欠点を有していた。
【００１３】
図４の除霜用ヒータの場合、ヒータ線４１を第一のガラス管４２に収納し、キャップ４５にまず取り付ける。その後第二のガラス管４３を、さらに第三のガラス管４４をキャップ４５に取り付け、最後に反対側のキャップ４６を取り付けて組立てられる。
【００１４】
しかし第二のガラス管４３及び第三のガラス管４４の取り付け作業中に、他のガラス管と接触してしまい傷つけてしまうことが起こりやすい。また、キャップ４６の取り付けは、ガラス管を３本同時に取り付けなくてはならずまた、それぞれのガラス管が片側のキャップ４５にゴムの弾性力といった不安定な状態で取り付けられているため位置決めがしにくく、非常に困難な作業となる。
【００１５】
本発明は上記課題を解決するもので、可燃性を用いた冷蔵庫に用いる、組立て作業性に優れた除霜用ヒータを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の除霜用ヒータの発明は、内部に可燃性冷媒を充填した冷媒回路の冷却器に付着した霜を溶かす除霜用ヒータにおいて、コイル状ヒータ領域の両端に線状ヒータ領域が形成されたヒータ線と前記ヒータ線を収納するガラス管を有し、前記ガラス管は一部が小径ガラス管と大径ガラス管とよりなる二重構造の一体物であり、前記ヒータ線を前記小径ガラス管の内部空間に収納するとともに、前記コイル状ヒータ領域を前記二重構造の領域に配置したもので、可燃性冷媒使用時における表面温度の低減策を施した除霜ヒーターが実現でき、かつガラス管両端のキャップの小型化を図りながら二重管を一体にすることで組立て作業性の向上が図れる。
【００１７】
次に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記多重構造のガラス管の内側となるガラス管に孔を設けたものであり、内側ガラス管と外側ガラス管とで囲まれた空間の気体の膨張・収縮が発生しても、前記孔を介して気体が内側ガラス管内を流通するのでガラス管が気体の膨張・収縮で破裂・損傷することがない。
【００１８】
次に、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、ガラス管を封止するキャップを有し、前記キャップの外径は前記ガラス管の最大外径よりも大きくしたもので、除霜ヒータ組立てのマテハン時にガラス管を傷つけることを防ぐ作用を有する。
【００１９】
次に、請求項４に記載の冷蔵庫の発明は、冷却器の下部に請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の除霜用ヒータを備えたものであり、除霜用ヒータが十分に低い表面温度となり可燃性冷媒が漏れていた場合においても安全に冷却器の除霜を行なうことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による除霜用ヒータの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、従来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。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における除霜用ヒータの断面図である。
【００２２】
ヒータ線４１は両端の一領域は線状に形成された線状ヒータ領域４１ａで、その他の領域はコイル状に巻かれたコイル状ヒータ領域４１ｂであり、ガラス管１に収納され、両端末にリード線４７が接続されて電力が供給される。
【００２３】
ガラス管１は中央部の外径が太く、両端部が細くなっており、端部の最小径から中央部の最大径へは連続的に大きくなっている。これによって、ガラス管には極端なくびれ部分がなくなり、組立時に外力が加わっても割れ難く安全である。
【００２４】
また、ヒータ線をガラス管１内に収納した際、ヒータ線４１の線状ヒータ領域４１ａはガラス管１の最小径の領域に配置され、ヒータ線４１のコイル状ヒータ領域４１ｂはガラス管１の最小径の領域以外の領域に配置される。
【００２５】
支持部材３はマイカ等絶縁性のよい材料で構成され、ヒータ線４１の中に挿入されている。支持部材３はヒータ線４１が撓んで外径の大きいガラス管１の中央部表面に接近し表面温度が部分的に高くなることを防いでいる。ガラス管１の両端は、シリコンゴム等の耐熱・電気絶縁性に優れた材料で形成されたキャップ４で塞がれている。
【００２６】
ヒータ線４１は、除霜時の通電によって中央部で約７００℃程度、両端部で約５００℃程度に達する。しかしガラス管１の表面温度は中央部でも両端部でも約３００℃となるように、中央部で直径約２０ｍｍ、両端部で直径約１１ｍｍに設定されている。
【００２７】
ガラス管１の両端部の外径は中央部よりも小さいけれども、ヒータ線４１の線状の領域が配置されているので発熱量も小さく両端部の温度上昇が抑制される。
【００２８】
したがって、例えば可燃性冷媒がイソブタンの場合、着火点４９４℃に対して十分低い表面温度となり万一可燃性冷媒が漏れていた場合においても安全に除霜を行うことができる。
【００２９】
本構造の除霜用ヒータは、使用する可燃性冷媒の種類によって表面温度がその着火点以下となるようガラス管の径を変えて作成することができる。
【００３０】
本除霜用ヒータは支持部材３を挿入したヒータ線４１をガラス管１に挿入し両端にキャップ４を取り付けて組立てられる。複数のガラス管を多重に用いていないので組立て時にガラス管を損傷させることが極めて少なくなる。またキャップ４の取り付けも容易である。
【００３１】
なお、支持部材３はコイル状のヒータ線４１の内部に入れずに外側から支持していてもよい。
【００３２】
また流通過程や取り扱い時などのマテハン時にガラス管１に損傷を与えないよう、キャップ４の外径Ｄはガラス管１の最大外径ｄよりも大きくしてあり、組立て作業時にテーブル等の上に置いた場合、ガラス管１が直接テーブルに当たらないようにし、ガラス管１に傷が付きにくくなっている。
【００３３】
なお、キャップ４の外径Ｄおよびガラス管の最大外径ｄは円形に限らず、除霜ヒータを机の上等平面上に置いたときガラス管１が机と接触しないように、ガラス管１の外周全体にわたってキャップ４の外周が大きければよい。
【００３４】
条件により、取り扱い時のガラス管１の損傷の懸念がなければキャップ４自体も小型化でき、可燃性冷媒使用時における表面温度の低減策を施した除霜用ヒータのコスト低減が図れる。
【００３５】
また、キャップ４の外径をガラス管１の最大外径ｄよりも大きくする場合でも、キャップ４の外周全面でなく一部を環状に大径化しても所期の目的が達せられ、キャップ４のコストダウンが図れる。
【００３６】
以上のように本実施の形態の除霜用ヒータは、ヒータ線４１を収納するガラス管１は中央部の直径が両端部の直径よりも大きいため、組立て作業性に優れた表面温度の低い除霜用ヒータを確保することができる。
【００３７】
また、ヒータ線４１を支持する絶縁性の支持部材３を有することで、ヒータ線４１をガラス管１の中央に位置させることができ、組立て作業性に優れた表面温度の低い除霜用ヒータを確保することができる。
【００３８】
また、ガラス管１を封止するキャップ４の外径がガラス管１の最大外径よりも大きいためマテハン時にガラス管を傷つけることなく、組立て作業性に優れた除霜用ヒータを確保することができる。
【００３９】
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２における除霜用ヒータの断面図である。
【００４０】
図２においてガラス管１１は中央部で二重構造になっており、ヒータ線４１の支持部材となる内側の小径ガラス管１３の中央部に外側の大径ガラス管が一体となるように構成している。
【００４１】
また、内側の小径ガラス管１３には孔１５が設けられており、ヒータ線４１の発熱で外側の大径ガラス管内の気体が膨張しても、気体が孔１５を流通して圧力を調整し、ガラス管の破裂を防止している。
【００４２】
このように、ガラス管自身でヒータ線４１の外側を支持し、中央部のみ外径を大きく構成しておけば組立て作業性がさらによい除霜ヒータとなる。
【００４３】
以上のように本実施の形態の除霜用ヒータは、ガラス管１１の一部が多重構造の一体物であるため、組立て作業性に優れた表面温度の低い除霜用ヒータを確保することができる。
【００４４】
また、支持部材はガラス管１１に一体で形成されたガラスであるので、組立て作業性に優れた除霜用ヒータを確保することができる。
【００４５】
（実施の形態３）
図３は本発明の実施の形態３における除霜用ヒータの断面図である。
【００４６】
図３において、ガラス管２１はその全体にわたって二重構造となるよう一体に形成されている。この場合、ガラス管の製作がしやすく有効である。
【００４７】
以上のように本実施の形態の除霜用ヒータは、ガラス管２１の全部が多重構造の一体物であるため、組立て作業性に優れた表面温度の低い除霜用ヒータを確保することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の除霜用ヒータの発明は、内部に可燃性冷媒を充填した冷媒回路の冷却器に付着した霜を溶かす除霜用ヒータにおいて、コイル状ヒータ領域の両端に線状ヒータ領域が形成されたヒータ線と前記ヒータ線を収納するガラス管を有し、前記ガラス管は一部が小径ガラス管と大径ガラス管とよりなる二重構造の一体物であり、前記ヒータ線を前記小径ガラス管の内部空間に収納するとともに、前記コイル状ヒータ領域を前記二重構造の領域に配置した構成のため、組立て作業性に優れた表面温度の低い除霜用ヒータを実現できる。
【００４９】
また、請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記多重構造のガラス管の内側となるガラス管に孔を設けたものであり、内側ガラス管と外側ガラス管とで囲まれた空間の気体の膨張・収縮が発生しても、前記孔を介して気体が内側ガラス管内を流通するのでガラス管が気体の膨張・収縮で破裂・損傷することがない。
【００５０】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、ガラス管を封止するキャップを有し、前記キャップの外径は前記ガラス管の最大外径よりも大きいため、マテハン時にガラス管が傷つくのを防止することができ、組立て作業性が向上する。
【００５１】
また、請求項４に記載の冷蔵庫の発明は、冷却器の下部に請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の除霜用ヒータを備えたものであり、可燃性冷媒が漏れていた場合においても安全に冷却器の除霜を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による除霜用ヒータの実施の形態１の断面図
【図２】本発明による除霜用ヒータの実施の形態２の断面図
【図３】本発明による除霜用ヒータの実施の形態３の断面図
【図４】従来の除霜用ヒータの断面図
【図５】従来の除霜用ヒータの配置状態を表す平面図
【符号の説明】
１、１１、２１  ガラス管
３、１３  支持部材
４  キャップ
１５  孔
４１  ヒータ線
４１ａ  線状ヒータ領域
４１ｂ  コイル状ヒータ領域
【図１】
0003554562.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003554562.tif 000006