(57)【要約】【課題】可燃性冷媒を使用し、２つの冷却器を備えた冷蔵庫の除霜システムに関し、着火源となりうる除霜ヒータの改良を図る。【解決手段】冷凍室１０を冷却する着霜量の多い第１冷却器１１を除霜する除霜ヒータを、ヒータ線１６を覆う内側ガラス管１７の外側に外側ガラス管１８を所定間隔をおいて被せた２重ガラス管ヒータ１２とすることにより、除霜時のガラス管表面温度を可燃性冷媒の発火点以下に下げ、冷媒漏洩時における異常時の安全性を図る。【選択図】　図２
2004125212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１貯蔵室を冷却する第１冷却器と、第２貯蔵室を冷却する第２冷却器と、前記第１冷却器を除霜する除霜ヒータと、前記第２冷却器を除霜する除霜ヒータと、前記第１冷却器と前記第２冷却器とを含む冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルに封入される可燃性冷媒とを備え、前記第１貯蔵室を冷凍温度とし、前記第２貯蔵室を冷蔵温度とし、前記第１冷却器を除霜する除霜ヒータをのみ放射熱により除霜するガラス管ヒータとして前記第１冷却器の下部に配置するとともに、前記ガラス管ヒータは、ヒータ線と、空間内に前記ヒータ線を収容する内側ガラス管と、前記内側ガラス管を間隔をおいて外側より覆う外側ガラス管とより形成した２重ガラス管ヒータとした冷蔵庫。
【請求項２】
第２冷却器を除霜する除霜ヒータを非放射型のヒータとした請求項１に記載の冷蔵庫。
【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蔵庫の除霜システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境保護の意識が高まる中で、現在、冷蔵庫には代替フロンのＨＦＣ冷媒であるＲ１３４ａを主に用いている。一方、冷凍温度帯と冷蔵温度帯とをそれぞれ冷却する冷却器を個別に設けて、効率よく適正な冷却を行わせる２冷却器方式の冷蔵庫が主流になりつつある。以下、図面を参照しながら従来の２冷却器方式の冷蔵庫とＲ１３４ａ冷媒の組み合わせによるシステムにおける冷却器の除霜装置について説明する。
【０００３】
図３は２つの冷却器とＲ１３４ａ冷媒を用いた従来の冷蔵庫の概略断面図である。図４は従来のガラス管除霜ヒータの概略断面図である。
【０００４】
図３、図４において、冷凍室１の冷却器２には、ガラス管ヒータ３を、冷蔵室４の冷却器５にはガラス管ヒータ６を備えており、冷却器２または冷却器５に付着した霜を、ガラス管ヒータ３および６に通電させることにより発生する放射熱を主体として融解させることにより除霜を行う。
【０００５】
また、ガラス管ヒータ３，６は、ヒータ線７をガラス管８で覆い、そのガラス管８の両端に、ガラス管８の内部空間を密封するキャップ９を設けた構造をしており、冷却器２または冷却器５の下部に配置されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
一方、冷蔵庫用の冷媒として使用されているＲ１３４ａはオゾン層を破壊しないという利点がある反面、地球温暖化係数が大きいという欠点がある。そこで地球温暖化係数が小さい、つまり温室効果が小さい可燃性冷媒の適用が試みられている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１４７９１７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、可燃性冷媒への移行は着火源になりうる霜取り用ヒータの構造を改良しなければならないということが課題となる。特に、上記従来の霜取り用ヒータにおいては、冷凍室用の冷却器２に対してガラス管ヒータ３が適用され、このガラス管ヒータ３はガラス管８の限られた表面からの放射熱を主体として非接触で冷却器２の除霜を行わせるため、ガラス管８の表面温度をある程度高温に維持する必要があり、この点において、可燃性冷媒（例えば、炭化水素系冷媒のイソブタンやプロパンなど）が万一漏洩した場合に、可燃性冷媒の発火温度（前述の冷媒で概ね４６０〜５００℃）を超える温度になり安全性を確保しにくいという欠点があった。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、２つの冷却器を備え、可燃性冷媒を適用した冷蔵庫において、特に着霜量が多くなる冷却器の除霜に対する、可燃性冷媒の漏洩異常時における安全性を確保することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、第１貯蔵室を冷却する第１冷却器と、第２貯蔵室を冷却する第２冷却器と、前記第１冷却器を除霜する除霜ヒータと、前記第２冷却器を除霜する除霜ヒータと、前記第１冷却器と前記第２冷却器とを含む冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルに封入される可燃性冷媒とを備え、前記第１貯蔵室を冷凍温度とし、前記第２貯蔵室を冷蔵温度とし、前記第１冷却器を除霜する除霜ヒータをのみ放射熱により除霜するガラス管ヒータとして前記第１冷却器の下部に配置するとともに、前記ガラス管ヒータは、ヒータ線と、空間内に前記ヒータ線を収容する内側ガラス管と、前記内側ガラス管を間隔をおいて外側より覆う外側ガラス管とより形成した２重ガラス管ヒータとするものであり、外側ガラス管の外表面積が大きなるため、同一発熱量を確保するための表面温度を可燃性冷媒の発火温度以下に低下させることができ、万一ガラス管ヒータの周辺に可燃性冷媒が漏洩しても接触する外側ガラス管表面において可燃性冷媒の発火が生じず、可燃性冷媒漏洩の異常時の安全性を確保できる、という作用を有する。
【００１１】
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、第２冷却器を除霜する除霜ヒータを非放射型のヒータとしたものであり、放射による加熱を促進するため表面温度を高温に維持する必要のない非放射型のヒータで第２冷却器に対して熱伝導を主体に加熱するため、ヒータ表面温度を可燃性冷媒の発火温度以下に十分維持することができ、第２冷却器においても可燃性冷媒漏洩の異常時の安全性を確保できる、という作用を有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による冷蔵庫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、従来と同一構成には、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による冷蔵庫の断面図である。図２は同実施の形態の冷蔵庫の冷凍室除霜用２重ガラス管ヒータの断面図である。
【００１４】
図１、図２に示すように、冷凍室１０内には冷却器１１（以下、第１冷却器１１という。）が設けられている。第１冷却器１１の下部には、２重ガラス管ヒータ１２を備えている。また一方、冷蔵室１３内には冷却器１４（以下、第２冷却器１４という。）が設けられ、その背面には面状ヒータ１５が配置されている。面状ヒータ１５は、たとえばアルミ箔面状に塩ビ被覆のヒータコードを熱溶着したものが用いられる。
【００１５】
２重ガラス管ヒータ１２は、ヒータ線１６を覆う内側の内側ガラス管１７の外側に相対的に径の大きい外側ガラス管１８を一定の間隔をおいて設けたものである。
【００１６】
内側ガラス管１７の外径は従来の１重ガラス管のものと同様のものでよく、例えば１０〜１５ｍｍ程度にする。また、外側ガラス管１８の外径は、例えば２０〜３０ｍｍ程度にする。また、ガラス管の両端に設けるキャップ１９を、ヒータ線１５が配置された内側ガラス管１７の内部空間と、両ガラス管の間の空間とを密封する構造にした。
【００１７】
そして、第１冷却器１１、第２冷却器１４を含む冷凍サイクルには例えばイソブタン等の可燃性冷媒が封入されている。
【００１８】
以上のような構成において、以下その動作を説明する。
【００１９】
第１冷却器１１の除霜時において、２重ガラス管ヒータ１２に通電されると、先ずヒータ線１６が発熱し、内側ガラス管１７の温度が上昇する。そして、内側のガラス管１７を透過し、あるいは内側のガラス管１７の表面からの放射により外側の表面からの放射により外側のガラス管１８の温度が上昇し、その表面温度が上昇していく。そしてその放射熱によって第１冷却器１１の除霜が促進される。
【００２０】
このとき、外側ガラス管１８の表面積は十分に大きいため、１重ガラス管と同等の発熱量を確保するためのガラス管表面温度を低く設計することができる。
【００２１】
このため、何らかの要因で万一、除霜運転中に可燃性冷媒が漏洩した場合においても外側のガラス管１８の表面温度が可燃性冷媒の発火温度に到達しないように配慮することができ、除霜能力を維持しながら異常時の安全性を確保することができ、信頼性の高い除霜システムを提供することができる。
【００２２】
また、２重ガラス管ヒータ１２は強度面でも強く、冷蔵庫や部品の輸送中や荷扱いなど何らかの要因でガラス管ヒータに外力が加わり、２重ガラス管ヒータ１２の一部が破損や亀裂を生じるようなケースにも、内側ガラス管１７にまで破損が及ぶ確率は低く、万一可燃性冷媒が漏洩した場合においても中心部の温度の高いヒータ線１６にまで到達せず、内側ガラス管１７と外側ガラス管１８の間の空間でとどまり、着火しにくい。万一着火しても、外側ガラス管１８の破損が大きくなければ外部への火炎伝播は免れ、最終的な安全性の歯止めがかけられる。
【００２３】
一方、冷蔵室の第２冷却器１４の除霜に対しては、冷凍室の第１冷却器１１に比べて庫内温度と冷却器の蒸発温度との温度差が十分に小さく設計される。このため、着霜量が少なく大きな発熱量を必要としないため敢えて放射型のガラス管ヒータを用いず、第２冷却器１４の背面から均一に加熱できる非放射型の面状ヒータ１５を適用し、これによって除霜能力を確保しながらヒータ表面温度も十分に低い温度にとどめられる。したがって、第２冷却器１４においても可燃性冷媒の漏洩時の安全性が確保される。
【００２４】
このように、２つの冷却器を有する可燃性冷媒用の冷蔵庫の除霜に対して、着霜量が多く除霜時に十分な発熱量を要する冷凍室用の第１の冷却器１１にのみ２重ガラス管ヒータ１２を適用することにより、冷蔵室側は安易にガラス管ヒータを選定せず、費用対効果を踏まえて面状ヒータ１５を選定することにより合理的に可燃性冷媒適用時における２つの冷却器の除霜能力と安全性を両立できるものである。
【００２５】
なお、本実施の形態では第２の冷却器１４の除霜ヒータに面状ヒータ１５を用いたが、表面温度が高温となり易い放射型のヒータでなければ面状のヒータに拘るものでなく、たとえばパイプ状のヒータを第２の冷却器１４の必要箇所に熱伝導的に装着してもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明は、冷凍室を冷却する第１冷却器と、冷蔵室を冷却する第２冷却器と、可燃性冷媒を適用した冷凍サイクルとを備え第１冷却器を除霜する除霜ヒータをのみガラス管ヒータとし、このガラス管ヒータは空間内にヒータ線を収容する内側ガラス管と、内側ガラス管を間隔をおいて外側より覆う外側ガラス管とより形成した２重ガラス管ヒータとするので、万一可燃性冷媒が漏洩しても、可燃性冷媒と接する外側ガラス管の表面温度を可燃性冷媒の発火温度以下に低下させることができ、可燃性冷媒の発火が生じず、異常時の安全性を確保できる。
【００２７】
また、２重ガラス管ヒータは強度面でも強く、万一可燃性冷媒が漏洩した場合においても中心部のヒータ線にまで到達せず、内側ガラス管と外側ガラス管の間の空間でとどまり、万一着火しても外部への火炎伝播は免れやすく、最終的な安全性の歯止めを掛けることができる。
【００２８】
また、大きな発熱量を必要としない冷蔵室の第２冷却器の除霜に対しては、ガラス管ヒータを用いず、面状のヒータを適用することにより低コストで除霜能力を維持しながらヒータ表面温度も十分に低い温度にとどめられ、第１の冷却器と合わせて２つの冷却器を備えた冷蔵庫において適切な除霜能力と可燃性冷媒の漏洩時の安全性を両立させることができる。
【００２９】
また、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、第２冷却器を除霜する除霜ヒータを非放射型のヒータとしたので、着霜量の少ない第２冷却器に対して熱伝導を主体に加熱するため、ヒータ表面温度を低温にして可燃性冷媒の発火温度以下としても十分除霜能力を維持することができ、第２冷却器においても可燃性冷媒漏洩の安全性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による冷蔵庫の実施の形態１の断面図
【図２】同実施の形態の冷蔵庫の要部断面図
【図３】従来の冷蔵庫の断面図
【図４】従来の冷蔵庫の要部断面図
【符号の説明】
１０　冷凍室（第１貯蔵室）
１１　第１冷却器
１２　２重ガラス管ヒータ
１３　冷蔵室（第２貯蔵室）
１４　第２冷却器
１５　面状のヒータ（非放射型ヒータ）
１６　ヒータ線
１７　内側ガラス管
１８　外側ガラス管
【図１】
2004125212.tif 000003
【図２】
2004125212.tif 000004
【図３】
2004125212.tif 000005
【図４】
2004125212.tif 000006