(57)【要約】【課題】ガラス管と栓の組立てがしやすく、安価な除霜ヒーターを提供する。【解決手段】栓７は、硬質のプラスチックで形成された本体部８と、シリコンゴム等のように耐熱性のあるゴムで形成された弾性部９からなり、本体部８に設けられた突起部８ａに弾性部９が取り付けられ、この弾性部９を内側ガラス管３および外側ガラス管４に挿入する。弾性部９は、ガラス管の寸法公差ばらつきを吸収し、かつ挿入作業が難しくならないように軟らかい材料で形成されて本体部８に取り付けられているので、ガラス管３、４への挿入作業がし易くなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス管と、前記ガラス管内部に配置され、かつ両端にリード線が接続された金属抵抗体からなるヒーター線と、前記リード線が貫通し、かつ前記ガラス管の両端開口部を閉塞する栓とを備え、前記栓を、耐熱性を有するプラスチック等の硬質部材で形成された本体部と、耐熱性ゴム等の弾性部材で形成され、かつ前記本体部を部分的に覆うように取り付けられた弾性部を有する構成とし、前記弾性部で覆われた本体部を、前記ガラス管の開口部に挿入することにより、前記ガラス管の両端開口部を封止する構造としたヒーター装置。
【請求項２】
前記ガラス管を、前記ヒーター線を配置した内側ガラス管と、前記内側ガラス管を囲う外側ガラス管より構成し、前記栓を構成する本体部に、前記内側ガラス管と外側ガラス管の間に挿入され、該内側ガラス管と外側ガラス管の間隔を維持する円環状の突起を設け、前記突起の表面に沿って前記弾性部を取り付けた請求項１に記載のヒーター装置。
【請求項３】
前記突起の形成に伴って本体部の周縁に形成される周縁段部に、前記ガラス管の端部を当接させた請求項１または２に記載のヒーター装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫等に搭載される冷凍サイクルの冷却器に付着・堆積した霜を溶融する除霜ヒーター等のヒーター装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の除霜ヒーターは、ガラス管表面温度を所定温度（例えば、可燃性冷媒の着火点温度）以下に抑えるために、ヒーター線を収納したガラス管を二重構造とし、それぞれのガラス管の両端を、ゴム製の栓で封止する構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図３は、上記特許文献１に記載された従来の除霜ヒーターを示すヒーター端部の断面図である。
【０００４】
図３に示すように、除霜ヒーター２０は、内側ガラス管２１と、外側ガラス管２２と、内側ガラス管２１の内部に収納されたヒーター線２３と、内側ガラス管２１および外側ガラス管２２の両端を閉塞し、かつヒーター線２３を支持するゴム製の栓２４と、ヒーター線２３に接続され、外部に導出されたリード線２５から構成されている。
【０００５】
栓２４は、ヒーター線２３の通電時に高温となるガラス管と接触しているため、耐熱性および耐薬品性に優れたシリコンゴムが一般に用いられている。
【０００６】
以上のように構成された除霜ヒーター２０の動作について、除霜ヒーター２０が、例えば家庭用の冷蔵庫に用いられた場合を例に説明する。
【０００７】
除霜ヒーター２０が配置される冷却室内は、冷却に伴う水分の凍結と、除霜加熱に伴う水分の蒸発が生じる場所であり、特に、水分の蒸発に伴い、除霜ヒーター２０の内外のガラス管２１、２２内に水分が浸入することがある。
【０００８】
除霜ヒーター２０の内部に水分が浸入すると、ヒーター線２３が高温かつ高湿度にさらされるため、断線し易くなる。とりわけ除霜水には、冷蔵庫の食品由来の様々な物質が含まれており、中にはヒーター線２３を腐食させる酸・アルカリも含まれている。
【０００９】
したがって、除霜ヒーター２０は、内部に除霜水が浸入しないように外側ガラス管２２および内側ガラス管２１を、栓２４により気密性を保って閉塞している。同様に、リード線２５と栓２４の貫通部においても気密性を保っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３４０４３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の構成では、栓２４と内側ガラス管２１および外側ガラス管２２との組立てにおいて、気密性を確保するための作業性が悪いという課題を有していた。
【００１２】
すなわち、一般にガラス管の内径もしくは外径寸法公差は、金型による成型品とは違い、その製造プロセスから比較的大きなばらつきがある。そのばらつきを吸収して密閉性を
保つために、栓２４は相当の圧縮代をもって設計されるが、その圧縮代がガラス管挿入作業において作業性を悪化させている。
【００１３】
栓２４のガラス管挿入部２４ａは、内側ガラス管２１の外径寸法公差および外側ガラス管２２の内径寸法公差を吸収できるように圧縮代を大きく取り、なおかつ挿入作業がやり易いように軟らかく、つまり硬度を下げた材料で設計されるのが望ましい。
【００１４】
一方で栓２４を、硬度を下げた材料で形成すると、ガラス管を挿入しない本体部２４ｂも軟らかくなり、栓２４をガラス管に挿入する際に本体部２４ｂが変形してしまい、ガラス管挿入部２４ａの内側ガラス管２１、外側ガラス管２２への挿入が難しくなり、不十分な挿入状態となることもある。
【００１５】
また、シリコンゴムで成型されている栓２４は、耐熱温度が２００℃以上あり、ゴムの中でもきわめて高価な材料である。上記従来の構成ではゴムの使用量が多く、非常に高価となるものであった。
【００１６】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、組立て性に優れ、さらに安価に構成できる除霜ヒーターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記従来の課題を解決するために、本発明の除霜ヒーターは、ガラス管と、前記ガラス管内部に配置され、かつ両端にリード線が接続された金属抵抗体からなるヒーター線と、前記リード線が貫通し、かつ前記ガラス管の両端開口部を閉塞する栓とを備え、前記栓を、耐熱性を有するプラスチック等の硬質部材で形成された本体部と、耐熱性ゴム等の弾性部材で形成され、かつ前記本体部を部分的に覆うように取り付けられた弾性部を有する構成とし、前記弾性部で覆われた本体部を、前記ガラス管の開口部に挿入することにより、前記ガラス管の両端開口部を封止する構造としたものである。
【００１８】
これによって、栓をガラス管へ挿入する際において、硬質（非弾性）部材である栓の本体部によって弾性部を支持しながら該弾性部をガラス管の開口部へ挿入することができ、その結果、栓のガラス管への取り付け作業が容易となり、組立作業性を改善することができる。
【００１９】
また弾性部材に使用する比較的高価な耐熱性ゴムの使用量を削減し、比較的安価なプラスチックで大部分を代用できるようになり、安価な除霜ヒーターを提供することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のヒーター装置は、ガラス管に栓を容易に組み込むことができ、作業性の改善と耐熱性弾性部材の使用量の削減に伴い、安価なヒーター装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１における除霜ヒーターの一部を断面した正面図
【図２】本発明の実施の形態２における除霜ヒーターの栓を中心とする要部の断面図
【図３】従来例を示す除霜ヒーターの断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
請求項１記載の発明は、ガラス管と、前記ガラス管内部に配置され、かつ両端にリード線が接続された金属抵抗体からなるヒーター線と、前記リード線が貫通し、かつ前記ガラス管の両端開口部を閉塞する栓とを備え、前記栓を、耐熱性を有するプラスチック等の硬
質部材で形成された本体部と、耐熱性ゴム等の弾性部材で形成され、かつ前記本体部を部分的に覆うように取り付けられた弾性部を有する構成とし、前記弾性部で覆われた本体部を、前記ガラス管の開口部に挿入することにより、前記ガラス管の両端開口部を封止する構造としたものである。
【００２３】
かかる構成とすることにより、前記栓によるガラス管の閉塞作業において、弾性部は弾性変形するものの本体部によって栓全体の変形を防止しているため、栓のガラス管への挿入が容易となり、組み立て作業性を向上することができる。
【００２４】
しかも、前記栓におけるガラス管内への挿入部分は、前記本体部を弾性部で覆った構成であるため、ガラス管内への挿入時に弾性部が位置ずれを生じることもなく、前記ガラス管における両端開口部の封止を確実にし、水蒸気等のガラス管内への浸入を抑制することができる。
【００２５】
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、前記ガラス管を、前記ヒーター線を配置した内側ガラス管と、前記内側ガラス管を囲う外側ガラス管より構成し、前記栓を構成する本体部に、前記内側ガラス管と外側ガラス管の間に挿入され、該内側ガラス管と外側ガラス管の間隔を維持する円環状の突起を設け、前記突起の表面に沿って前記弾性部を取り付けたものである。
【００２６】
かかる構成とすることにより、ヒーター線の発熱に伴う外側ガラス管の表面温度を低下させることができ、その結果、該ヒーター装置を、可燃性冷媒を使用した冷凍サイクルシステムへ組み込んだ場合であっても、安全性を確保することができる。
【００２７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記突起の形成に伴って本体部の周縁に形成される周縁段部に、前記ガラス管の端部を当接させたものである。
【００２８】
かかることにより、水蒸気等の前記ガラス管内への浸入抑制作用をさらに高めることができ、ヒーター線の腐食を抑制することができる。
【００２９】
以下、本発明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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における除霜ヒーターの一部を断面した正面図である。
【００３１】
図１において、除霜ヒーター１は、周知の如く金属抵抗体より形成されたヒーター線２と、両端が開口し、内部にヒーター線２を収納した内側ガラス管３と、両端が開口し、内側ガラス管３を内包した外側ガラス管４と、ヒーター線２の両端に接続子５を介して接続されたリード線６と、内側ガラス管３および外側ガラス管４の両端開口を封止する二つの栓７を具備している。
【００３２】
ここで、リード線６は、周知の如く銅線を芯とし、その銅線をシリコンゴム等の電気絶縁性を有する弾性材料によって被覆されたものである。
【００３３】
栓７は、電気絶縁体で耐熱性の高いＰＰＳ等の如く、硬質のプラスチックで成型された本体部８と、シリコンゴム等の如く、電気絶縁体で耐熱性の高いゴムで成型された弾性部９で構成されている。
【００３４】
本体部８は、内側ガラス管３の外周を覆い且つ外側ガラス管４の内面に沿うように設けられた円環状の突起８ａと、内側ガラス管３を支持する内側支持部８ｂと、リード線６が貫通する引き出し端部８ｃと、引き出し端部８ｃを囲う円筒部８ｄを具備した構成となっている。そして、円環状の突起８ａの形成に伴い、本体部８の外周縁には、外側ガラス管４の端部が当接する周縁段部８ｅが形成されている。
【００３５】
また、弾性部９は、本体部８の突起８ａを覆って設けられ、かつ内側ガラス管３と外側ガラス管４の間に挿入される挿入部９ａと、本体部８の内側支持部８ｂと内側ガラス管３の間に介在する内面支持部９ｂと、リード線６が貫通し、かつ本体部８の引き出し端部８ｃの空間内に挿入された貫通端部９ｃを具備した構成となっている。
【００３６】
ここで、弾性部９の内面支持部９ｂの内径は、内側ガラス管３の外径よりも若干小さく、挿入部９ａの外径は、外側ガラス管４の内径よりも若干大きく設定されており、弾性部９の適度な圧縮作用（圧縮度合い）を利用して内側ガラス管３および外側ガラス管４への取り付けが行い易いようになっている。
【００３７】
弾性部９は、例えば硬度３５〜６０度程度のやわらかい材料（シリコンゴム等）で成型されており、内側ガラス管３および外側ガラス管４の寸法ばらつきが大きく、圧縮度合いが増加しても、挿入強度が大きくなりすぎないように硬度が選定されている。
【００３８】
次に、除霜ヒーター１の組み立ての一例を説明する。
【００３９】
外側ガラス管４内に内側ガラス管３を挿入し、内側ガラス管３内にリード線６を接続したヒーター線２を配置する。その状態において、予め本体部８と弾性部９を組み合わせた栓７に、内側ガラス３内に配置したヒーター線２のリード線６を貫通させる。したがって、リード線６は、弾性部９の貫通端部９ｃと本体部８の引き出し端部８ｃを貫通した状態となっている。
【００４０】
そして、一方の栓７の円筒部８ｄを支持した状態で内面支持部９ｂを内側ガラス管３に挿入し、続いて挿入部９ａ（突起８ａ）を外側ガラス管４に挿入する。同様に他方の栓７についても、内面支持部９ｂを内側ガラス管３に挿入し、続いて挿入部９ａ（突起８ａ）を外側ガラス管４に挿入する。
【００４１】
この栓７の内側ガラス管３、外側ガラス管４への挿入は、上述の如く適度な硬度に選定された弾性部９の圧縮作用と、硬質の本体部８による弾性部９の支持により、栓７自身が変形することなく、弾性部９の変形（圧縮）作用で行うことができ、取り付け作業が極めて容易となる。
【００４２】
したがって、栓７を、硬質の本体部８と軟質の弾性部９によって構成することにより、ガラス管挿入作業時の本体部８の変形が防止でき、挿入作業性の良好な除霜ヒーター１を供給することができる。
【００４３】
また、弾性部９に用いる高価なゴムの使用量が削減でき、安価に除霜ヒーターを供給することができる。
【００４４】
さらに、除霜ヒーター１は、内側ガラス管３と外側ガラス管４を具備する二重ガラス管構造とすることにより、ヒーター線２の発熱に伴う外側ガラス管４の表面温度を低下させることができ、その結果、該除霜ヒーター１を、可燃性冷媒を使用した冷凍サイクルシステムへ組み込んだ場合であっても、安全性を確保することができる。
【００４５】
また、除霜ヒーター１は、突起８ｅの形成に伴って本体部８の周縁に形成される周縁段部８ｅに、外側ガラス管４の端部を当接させているため、水蒸気等の外側ガラス管４内への浸入抑制作用をさらに高めることができ、ヒーター線２の腐食を抑制することができる。
【００４６】
さらに、引き出し端部８ｅにおいて、リード線６が貫通する孔径を、被覆材の圧縮作用を利用してリード線６と適度の密着性が得られる寸法に設定することにより、リード線６の被覆に塩化ビニル等の安価な樹脂材料を用いて、除霜ヒーター１を安価に構成することが期待できる。
【００４７】
すなわち、ヒーター線２の熱は、接続子５を介してリード線６に伝達されるが、上述の如くリード線６の被覆と、硬質のプラスチックで成型された栓７の引き出し端部８ｅが密着状態にあり、さらに、硬質プラスチックの熱伝導性がシリコンゴム等よりも高いことに伴い、ヒーター線２の熱は速やかに硬質のプラスチックで成型された本体部８を伝って表面から放熱される。
【００４８】
したがって、栓７の温度加熱（上昇）が抑制され、栓７の温度を塩化ビニル等の安価な樹脂材料の溶融温度以下に維持することが可能となり、リード線６の被覆に塩化ビニル等の安価な樹脂材料を用いて、除霜ヒーター１を安価に構成することが期待できる。
【００４９】
なお、本実施の形態１においては、内側ガラス管３と外側ガラス管４を具備する、所謂二重ガラス管構造の除霜ヒーターについて説明したが、単一のガラス管内にヒーター線を配置した除霜ヒーターについても、同様に実施でき、同様の作用効果が期待できる。
【００５０】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における除霜ヒーターの栓を中心とする要部の断面図である。なお、本実施の形態２においては、先の実施の形態１と相違する構成を主体に説明し、先の実施の形態１と同じ構成要件については、同一の符号を付して説明する。
【００５１】
図２において、栓７ａは、先の実施の形態１と同じ材質からなる本体部１８と弾性部９を組み合わせた構成であり、本体部１８の形状が実施の形態１と相違する。
【００５２】
本実施の形態２における本体部１８は、先の実施の形態１における本体部８の円筒部８ｄを省略して必要最小限の構成とし、引き出し端部８ｃが露出した構成となっている。
【００５３】
かかる構成においても、実施の形態１と同様に除霜ヒーター１を組み立てることができ、実施の形態１と同様の作用効果に加えて、栓７の小型化と本体部１８の材料費削減効果が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように本発明にかかるヒーター装置は、組み立て易く、かつ安価に構成でき、冷蔵庫等の物品貯蔵装置や、輸送機・環境試験機等の冷却器を有する機器等への用途にも適応させることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  除霜ヒーター
２  ヒーター線
３  内側ガラス管
４  外側ガラス管
６  リード線
７  栓
８  本体部
８ａ  突起
８ｅ  周縁段部
９  弾性部
【図１】
2011075202.tif 000003
【図２】
2011075202.tif 000004
【図３】
2011075202.tif 000005