(57)【要約】【課題】除霜用ヒータに溶けた水滴が落下するのを防ぐと共に、水滴の蒸発音を抑制可能な冷蔵庫を提供する。【解決手段】冷凍サイクルを構成する蒸発器２と、蒸発器２の下方に配置され、蒸発器２の霜取りを行なう除霜用ヒータ５とを備えた冷蔵庫において、蒸発器２と除霜用ヒータ５との間に除霜用ヒータ５を覆う金属製のカバー４を設け、カバー４は放射率の大きい金属材料により形成するか、若しくは、カバー４の表面に放射率の大きい材料からなる放射層を形成する。【選択図】図２
2004347219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍サイクルを構成する蒸発器と、該蒸発器の下方に配置され、前記蒸発器の霜取りを行なう除霜用ヒータとを備えた冷蔵庫において、前記蒸発器と除霜用ヒータとの間に除霜用ヒータを覆う金属製のカバーが設けられ、前記カバーは、放射率の大きい金属材料により形成されたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
冷凍サイクルを構成する蒸発器と、該蒸発器の下方に配置され、前記蒸発器の霜取りを行なう除霜用ヒータとを備えた冷蔵庫において、前記蒸発器と除霜用ヒータとの間に除霜用ヒータを覆う金属製のカバーが設けられ、前記カバーの表面に放射率の大きい材料からなる放射層が形成されたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】
前記放射層が、放射率の大きい金属からなる請求項２記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記放射層が、放射率の大きい塗料を塗布したものである請求項２記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記塗料が、耐熱性を備えたことを特徴とする請求項４記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記塗料が、黒色であることを特徴とする請求項４又は５記載の冷蔵庫。
【請求項７】
冷凍サイクルの冷媒が可燃性冷媒であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、除霜時の水滴が除霜用ヒータの上に直接落ちないようにカバーを備えた冷蔵庫に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に冷蔵庫には、蒸発器に着霜した霜を取り除く除霜用ヒータが設けられている。除霜用ヒータは、蒸発器の下方に配され、ヒータ熱により蒸発器に着霜した霜を溶かすことで除霜を行なうようになっている。蒸発器に着霜した霜は、除霜用ヒータのヒータ熱で溶けるようになるが、この時、溶けた水滴は蒸発器の下方に位置する除霜用ヒータの上に落下し、水滴蒸発時に蒸発音が発生する。
【０００３】
蒸発音の発生は品質感を低下させることから、特許文献１に示すように、除霜用ヒータの上方に、空気を通過させるが水滴を通過させないカバーを設け、水滴が除霜用ヒータの上に落下するのを防ぐ手段がとられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−４３６１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記カバーは、蒸発器と除霜用ヒータとの間に配置されるため、ヒータ熱を遮蔽する遮蔽部材として作用するようになる。すなわち、カバーがヒータ熱を反射して、熱が除霜用ヒータとカバーとの間にこもったり、吸収した熱を効率よく放射できずにカバーのみが加熱されるなど、ヒータ熱が蒸発器に効率よく伝達されないという不具合を招いている。
【０００６】
また、冷凍サイクルの冷媒に可燃性冷媒を採用した場合、万が一除霜用ヒータ近傍で冷凍サイクルから冷媒が漏れた状態で、除霜用ヒータが通電されると漏れ出した可燃性冷媒が燃える可能性がある。そのため、除霜用ヒータは、表面温度を下げる必要がある。
【０００７】
そこで、本発明は、水滴の蒸発音を防ぐとともに、効率よく除霜を行なうことができ、可燃性冷媒を用いた場合でも冷媒の燃える可能性を低減することが可能な冷蔵庫を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の冷蔵庫は、冷凍サイクルを構成する蒸発器と、蒸発器の下方に配置され、蒸発器の霜取りを行なう除霜用ヒータとを備え、蒸発器と除霜用ヒータとの間に、除霜用ヒータを覆う金属製のカバーが設けられ、前記カバーは、放射率の大きい金属材料により形成されたことを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、カバーとして放射率の大きい金属材料を使用しているため、ヒータ熱の大部分はカバー表面で反射されずにカバー内部に吸収される。これによりカバーは温度上昇するが、カバーは金属製で熱伝導率がよく、またカバー表面の放射率が大きいため、カバー下側表面から吸収された熱はカバー上側表面より蒸発器に向って円滑に熱放射され、効率よい除霜が可能となる。
【００１０】
このとき、溶けた水滴は、カバーに落下するようになるが、カバーは、除霜用ヒータから一定距離をおいて配置され、さらに熱が効率よくカバーから放射されるために、蒸発音を発するほど熱くはならず、これにより蒸発音の発生を防止することができる。
【００１１】
カバーは、全体を放射率の大きい材料により形成してもよいし、カバー表面のみを放射率の大きい材料で形成してもよい。すなわち、本発明では、上述の蒸発器と、除霜用ヒータとを備えた冷蔵庫において、除霜用ヒータを覆う金属製のカバーが設けられ、カバーの表面に放射率の大きい材料からなる放射層が形成された構成を採用可能とした。
【００１２】
上記構成によれば、カバーとして安価で一般的な金属材料であるものの、放射率の小さいアルミニウム板等を使用することが可能となる。すなわち、カバーとして放射率の比較的小さい金属材料を用いた場合でも、その表面に放射率の大きい材料からなる放射層を設けることで、ヒータ熱を下側表面から効率よく吸収することができる。
【００１３】
吸収した熱は、カバーを構成する熱伝導率の良好な金属材料によって表側表面にすみやかに伝えられ、蒸発器に向って円滑に熱放射され、効率よい除霜が可能となる。
【００１４】
放射層は、放射率の大きい金属によって構成してもよいし、放射率の大きい塗料をカバー表面に塗布することによって形成することも可能である。放射率の大きい金属としては、例えば、ニッケル合金を挙げることができ、溶射法などの公知の方法によって放射層を形成することができる。
【００１５】
放射率の大きい塗料は、樹脂と放射率の大きい材料とを混合することによって得ることができる。樹脂としては、耐熱性を備えたものが好ましく、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂を挙げることができる。これにより、塗料の耐熱性を高めることが可能となり、除霜用ヒータによってカバーが熱せられても塗料が溶けることはなく、長期間にわたり熱を蒸発器に向けて放射することができる。
【００１６】
塗料に用いられる放射率の大きい材料としては、前述のニッケル合金のほかに、各種セラミックや黒鉛、カーボンブラック、炭素繊維等を単独又は２種以上併用することができる。放射率は、放射層の色が黒くなるほど大きくなる。したがって、塗料には、カーボンブラック等の黒色顔料を混合し、塗料が黒色になるようにするのが好ましい。
【００１７】
冷凍サイクルの冷媒として、イソブタン等の可燃性冷媒を使用する場合、万一冷凍サイクルから冷媒が漏れると、除霜用ヒータの熱によって燃える可能性が生じるが、本発明においては、カバーの放射率が大きいため、除霜用ヒータからの熱はヒータとカバーとの間にこもることなく、円滑に蒸発器に向けて放射される。したがって、除霜用ヒータの温度は低くなり、冷媒の燃焼の可能性を低減することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１〜３を基に説明する。図１は、冷蔵庫の概略断面図を示している。本実施形態における冷蔵庫は、圧縮器１、図示しないキャピラリチューブ及び凝縮器、蒸発器２から構成される冷凍サイクルを備えている。
【００１９】
蒸発器２で熱交換された冷気は、送風機３によって庫内を循環した後、再び、蒸発器２に戻り、これを繰返すようになっている。蒸発器２の下方には、除霜用ヒータ５が配されており、蒸発器２と除霜用ヒータ５との間の空間に金属製のカバー４が設置されている。さらに、除霜用ヒータ５の下方には蒸発器から落下した水滴を排出するドレン用の樋６が設けられている。
【００２０】
除霜用ヒータ５は棒状に形成されており、蒸発器２の長手方向に沿って配置され、図示しない制御部により通電が制御管理されるようになっている。制御部は、冷蔵庫を所定時間運転して蒸発器２に着霜したと判断したとき、除霜用ヒータ５に通電し、蒸発器２の近傍に取り付けられた霜取り判定用の温度センサー７が所定温度に達すると、除霜用ヒータ５の通電を停止するようになっている。
【００２１】
ドレン用の樋６は、上方が開放された断面Ｖ字状に形成され、カバー４及び蒸発器２から落下する水滴を受けてドレン口８からドレンパイプ９を介して蒸発皿１０へ送り込むようになっている。蒸発皿１０に溜められた水滴は、圧縮機１の熱を受けて蒸発する。
【００２２】
図２に金属製カバー４と除霜用ヒータ５の斜視図を示す。金属製のカバー４は、図に示すように、上面がほぼ水平な矩形板状に形成され、除霜用ヒータ５の上方において、除霜用ヒータ５の長さ方向にカバー４の長手方向が沿うように配置され、カバー４の短手方向両端は、下向きに短く屈曲された形状となっている。
【００２３】
金属製のカバー４は、アルミニウム製平板から形成されており、その両表面に放射率の大きい塗料が塗布され、これによりカバー両表面に放射層が形成されている。塗料は、耐熱性および耐寒性を持った黒色である。カバー４は、アルミニウムの平板に塗料を塗布した後、プレス加工にて所定の形状に成形している。また、塗料は、食品衛生上問題のない性質のものを採用している。
【００２４】
除霜用ヒータ５は、円筒状のガラス管１１ａと、ガラス管１１ａよりも大径のガラス管１１ｂとから構成される二重筒構造のガラス管１１と、ガラス管１１ａ及び１１ｂを同心上に保持するとともに、両ガラス管１１の両端を密封するキャップ１２と、ガラス管１１ａの内部に配置されたヒータ線１３とから構成されている。また、ヒータ線１３は、除霜用ヒータハーネス１４を介して、図示しない制御部に配線されている。
【００２５】
除霜用ヒータ５に通電することにより発生したヒータ熱は、以下の３種類の放熱手段でガラス管１１の外側表面から周囲に放熱する。第１は、ヒータ線１３から放射された輻射線がガラス管１１を透過することによる放熱であり、第２は、加熱されたガラス管１１表面の熱が周囲の空気に熱伝達されることによる放熱であり、第３は、ガラス管１１表面から周囲に放射される輻射線による放熱である。
【００２６】
第３の輻射線の放射がカバー４により阻害されると、その分を熱伝達により放熱するため、ガラス管１１の表面温度は上昇する。例えば、カバー４がアルミニウムで形成されている場合、アルミニウム表面の放射率が０．０５程度、反射率が０．９５程度であり、ガラス管１１表面から放射された輻射線はほとんど反射されてガラス管１１に戻ってきてしまうので、ガラス管１１の表面温度は高くなる。
【００２７】
一方、カバー４の表面の放射率が大きい場合、ガラス管１１からカバー４に向かって放射された輻射線はカバー４にほとんど吸収される。そのため、カバー４がアルミニウムでできていた場合に比べて、ガラス管１１の表面温度は低くなる。
【００２８】
すなわち、本実施形態において、放射率の大きい下側表面から吸収された熱は、カバー４を構成する熱伝導率の良好な金属材料によりすみやかに上側表面に伝えられ、蒸発器２に向かって輻射線として放出されるので、円滑に蒸発器２の霜が除霜される。なお、カバー４から放出される輻射線は、カバーの下側表面からもガラス管１１に向かって放出されるが、表面の放射率の大きいカバー４から下方に放射されるエネルギーは、アルミニウムのカバー４が下方に反射するエネルギーよりも小さい。
【００２９】
これは輻射線のエネルギーが表面温度（絶対温度）の４乗に比例するため、表面の放射率が大きいカバー４から下方に放射されるエネルギーは、カバー４の表面温度の４乗に比例し、アルミニウムのカバー４が下方に反射するエネルギーは、ガラス管１１の表面温度の４乗に比例するためである。
【００３０】
カバー４とガラス管１１では、発熱源（ヒータ線１３）に近いガラス管１１の表面温度のほうが高くなる。したがって、ガラス管１１の表面温度は、表面の放射率が大きいカバーを使用する方が、アルミニウム製カバーを使用する場合に比べて低くなる。
【００３１】
上記構成の冷蔵庫は、霜取り運転時において、除霜用ヒータ５からのヒータ熱がカバー４の内側にこもることなく蒸発器２に伝わり、効率よく霜取りを行なうことができる。
【００３２】
さらに、カバー４は、除霜用ヒータ５から一定の距離をおいて配置され、さらに落下した水滴が蒸発する時の気化熱と相俟って蒸発音を発するまで熱くならず、蒸発音の発生は起きない。
【００３３】
また、本発明に係る冷蔵庫は、冷媒としてイソブタン等の可燃性冷媒を用いるのに適している。すなわち、イソブタンは、フロン等に比べて地球環境に及ぼす害が少ないという利点を有するものの可燃性であり、万一冷凍サイクルから漏れると除霜用ヒータ５の熱により燃える可能性がある。
【００３４】
本発明では、カバー４表面の放射率の大きいので、除霜用ヒータ５からのヒータ熱は、カバー４の内側にこもることなく、円滑に蒸発器２に向けて放射され、除霜用ヒータ５の温度は低くなる。また、ヒータ熱を効率よく蒸発器２に放射することができるため、除霜用ヒータ５の容量を低くすることができる。したがって、除霜用ヒータ５の表面温度をイソブタンの引火点温度よりも低くすることができ、イソブタンが燃える可能性を低減できる。
【００３５】
図３に上記除霜用ヒータに通電した場合のガラス管１１ｂの表面温度の測定結果を示す。図３から分かるように、カバー４をつけない場合、ガラス管１１ｂの表面温度は低いが、除霜時に溶けた水滴がガラス管１１に直接落下して蒸発音が発生する。
【００３６】
また、アルミニウム製のカバー４を用いた場合、除霜時に溶けた水滴は、カバー４に落下し、温度の高いガラス管１１に落下しないので蒸発音が発生することはない。
【００３７】
放射率が０．８５の塗料を塗ったカバー４を用いた場合、アルミニウム製のカバー４を用いた場合と比べて３０〜４０度ガラス管１１の表面温度を下げることが可能で、しかも蒸発音が発生することがない。
【００３８】
また、本発明では、二重構造のガラス管１１を備えた除霜用ヒータ５を使用しているが、一重筒構造のガラス管を用いてもよい。蒸発器の下方に除霜用ヒータ５と、除霜用ヒータ５を覆う金属製のカバー４とを備えた構成であれば、除霜用ヒータ５は上記構造以外のものであってもよい。
【００３９】
さらに、放射率の高い塗料として、脱臭効果を備えた塗料を用いてもよい。この場合、送風機３によりカバー４周辺に空気が流れて、食品の臭い分子がカバー４に塗られた塗料に吸着されて脱臭される。
【００４０】
また、放射率の高い塗料は、少なくともカバー４の下側表面に塗布すればよく、これにより除霜用ヒータ５の表面温度を下げることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、表面の放射率の大きいカバーを使用したため、蒸発器から落下した水滴の蒸発音の発生を防ぐことができるとともに、カバーの内側にヒータ熱がこもることなく、効率のよい霜取りを行なうことができる。
【００４２】
また、効率のよい除霜を行なうことにより、除霜用ヒータの表面温度の上昇を抑制することが可能となり、冷凍サイクルの冷媒として可燃性冷媒を用いた場合でも、可燃性冷媒の燃える危険性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る冷蔵庫を示す概略断面図
【図２】図１における金属製カバー４と除霜用ヒータ５を示す斜視図
【図３】除霜用ヒータに通電した場合のガラス管１１ｂの表面温度を示すグラフ
【符号の説明】
１      圧縮機
２      蒸発器
３      送風機
４      カバー
５      除霜用ヒータ
６      ドレン用の桶
７      霜取り判定用センサー
１１      ガラス管
１２      キャップ
１３      ヒータ線
１４      除霜用ヒータハーネス
【図１】
2004347219.tif 000003
【図２】
2004347219.tif 000004
【図３】
2004347219.tif 000005