(57)【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設置した金属抵抗体からなるヒーター線と、リード線挿入孔が形成され前記ガラス管の両端開口部を覆う栓と、前記リード線挿入孔を通り前記ヒーター線の端部に接続されるリード線と、前記栓に保持され前記ガラス管を覆い特定の方向に開口した管体の部材とからなり、冷凍サイクルの横置きされた蒸発器に付着・堆積した霜を輻射熱により除去する除霜ヒーターであって、前記管体により前記除霜ヒーターの輻射熱に指向性を持たせ、前記管体の開口部が前記横置きされた蒸発器と横方向で対面し、前記管体が前記管体の熱を前記蒸発器に熱伝導できるように前記蒸発器の側平面中央部において、平行な冷媒管に直交するフィンにより保持され、前記ヒーター線から前記蒸発器のフィンと平行な方向に照射される輻射熱線が妨げられることなく前記蒸発器に到達することを特徴とする除霜ヒーター。
【請求項２】
前記特定の方向に開口した管体の部材は、耐熱性材料からなり、その断面が円筒形状や四角形状に形成された前記管体であることを特徴とする請求項１に記載の除霜ヒーター。
【請求項３】
前記管体の内表面に輻射熱線を反射する塗料を塗布したことを特徴とする請求項２に記載の除霜ヒーター。
【請求項４】
前記塗料を白色系塗料としたことを特徴とする請求項３に記載の除霜ヒーター。
【請求項５】
前記管体は反射率の高い材料で形成されたことを特徴とする請求項２に記載の除霜ヒーター。
【請求項６】
前記管体はアルミニウムで形成されたことを特徴とする請求項５に記載の除霜ヒーター。
【請求項７】
前記管体の厚みを１ｍｍ以上としたことを特徴とする請求項６に記載の除霜ヒーター。
【請求項８】
前記除霜ヒーターを管状ヒーターとしたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の除霜ヒーター。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の除霜ヒーターを備えたことを特徴とする冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冷蔵庫等の冷凍サイクルの冷却器に付着・堆積した霜を融解する除霜ヒーター及びこの除霜ヒーターを備えた冷蔵庫に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の冷蔵庫において、冷蔵庫の天井部に蒸発器を横置きで設置したものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来の除霜ヒーターについて説明する。
【０００４】
図８は上記従来の冷蔵庫を示す概略縦断面図であり、本体１の上部に機械室２が配置され、蒸発器３により冷却された空気を本体１内へ送給する。
【０００５】
蒸発器３に付着・堆積した霜の除去については、蒸発器３と一体的に接触させたパイプヒーター（図示せず）に通電して発熱させ、熱伝導によって融解させる方法が広く採用されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２２０９４９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、蒸発器３に接触させたパイプヒーターの熱伝導だけでは、除霜できない領域が発生することがあり、所定の時間内に確実に除霜できる除霜ヒーターが望まれている。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑み、除霜能力の高い除霜ヒーター、およびこの除霜ヒーターを備えた冷蔵庫を提供することを目的とする。
【０００９】
【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、ガラス管と、前記ガラス管内部に設置した金属抵抗体からなるヒーター線と、リード線挿入孔が形成され前記ガラス管の両端開口部を覆う栓と、前記リード線挿入孔を通り前記ヒーター線の端部に接続されるリード線と、前記栓に保持され前記ガラス管を覆い特定の方向に開口した管体の部材とからなり、冷凍サイクルの横置きされた蒸発器に付着・堆積した霜を輻射熱により除去する除霜ヒーターであって、前記管体により前記除霜ヒーターの輻射熱に指向性を持たせ、前記管体の開口部が前記横置きされた蒸発器と横方向で対面し、前記管体が前記管体の熱を前記蒸発器に熱伝導できるように前記蒸発器の側平面中央部において、平行な冷媒管に直交するフィンにより保持され、前記ヒーター線から前記蒸発器のフィンと平行な方向に照射される輻射熱線が妨げられることなく前記蒸発器に到達するものであり、除霜の対象となる蒸発器にのみ輻射熱を照射することができるので周辺の部材へ余計な熱影響を与えることがない。また、輻射熱を開口側に向けて照射できるので、簡単な構成で輻射熱に指向性を与えることができる。また、管体は除霜ヒーターに取り付けられているので、取扱いが容易で、蒸発器周辺への取付作業性が向上する。また、管体は、栓に保持されているので、管体の取付が容易になり、作業性が向上する。また、管体は、管体の熱を蒸発器に熱伝導できるように蒸発器の冷媒管に直交するフィンによりに保持されるので、管体と接触する栓への熱伝導が少なくなり、栓の熱劣化が抑制される。
【００１１】
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、前記特定の方向に開口した前記管体の部材は、耐熱性材料からなり、その断面が円筒形状や四角形状に形成された前記管体であり、開口側にむけて輻射熱が反射するので、簡単な構成で輻射熱に指向性を与えることができる。
【００１２】
次に請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記管体の内表面に輻射熱線を反射する塗料を塗布したものであり、輻射熱が反射しやすいことから、管体に吸収される輻射熱を抑制し、開口部から照射する輻射熱を増加させるので除霜能力が向上する。
【００１３】
次に請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記塗料を白色系塗料としたものであり、簡単な構成で反射率を上げることができる。
【００１４】
次に請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記管体は反射率の高い材料で形成されたものであり、輻射熱が反射しやすいことから、管体に吸収される輻射熱を抑制し、開口部から照射する輻射熱を増加させるので除霜能力が向上する。
【００１５】
次に請求項６に記載の発明は、請求項５に記載された発明において、前記管体はアルミニウムで形成されたものであり、加工が容易で安価である。
【００１６】
次に請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記管体の厚みを１ｍｍ以上としたものであり、管体の急激な温度上昇が抑制され、管体と接触する栓の熱劣化を抑制できる。
【００１８】
次に請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の発明において、前記除霜ヒーターを管状ヒーターとしたものであり、管体で覆うことが簡単で、低コストで実現できる。
【００４９】
次に請求項９に記載の発明は、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の除霜ヒーターを備えた冷蔵庫であり、蒸発器側に熱線を輻射し、蒸発器側でないところは熱線の輻射を抑えているので、蒸発器以外への熱影響を抑制することができる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による除霜ヒーターの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００５１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による除霜ヒーターの設置状態を示す斜視図であり、図２は同実施の形態の除霜ヒーターの斜視図である。
【００５２】
図１、図２において、除霜ヒーター２０は、抵抗線を有効発熱部としてコイル状に形成したヒーター線２１（形状は図４参照）を内臓し、ヒーター線２１の両端近傍はコイル状ではなく直線状の接続部２１ａ（形状は図４参照）を有する。
【００５３】
栓２２は、シリコンゴム製で、後述のガラス管２３の開口端を覆い、且つU字管２４の両端を保持している。栓２２には、後述のリード線２６が貫通するリード線挿入孔２２ａが設けられている。
【００５４】
ガラス管２３は、両端が開口した外径１０．５ｍｍ程度の円筒形状を成し、ヒーター線２１を覆っている。
【００５５】
U字管２４は、断面形状がU字状を成す管体であり、開口部２５以外はガラス管２３を覆っている。U字管２４は、熱伝導性の高い素材、例えばアルミニウムで形成され、ヒーター線から輻射される熱の一部を内面で吸収し、それ以外は開口側２５へ反射する。
【００５６】
開口部２５は、後述の蒸発器２８に対面しており、ヒーター線２１からの輻射熱が蒸発器２８へ向かうように指向性を与えている。
【００５７】
なお、Ｕ字管２４の内面には、輻射熱を反射し易いように白色系の塗料を塗布することも効果的である。
【００５８】
本実施の形態では、U字管２４の厚さを１ｍｍにすることで、通電時のU字管２４の表面温度は３００℃以下に設定し、接触する栓２２への熱影響を抑制している。
【００５９】
リード線２６は栓２２に設けられたリード線挿入孔２２ａを通ってヒーター線２１に接続されている。ヒーター線２１とリード線２６は、導電性部材のスリーブ２７(形状は図４参照)によって接続されている。
【００６０】
蒸発器２８は、除霜ヒーター２０のＵ字管２４を複数のフィン２８ａで保持している。
【００６１】
以上のように構成された除霜ヒーターについて、以下にその動作を説明する。
【００６２】
ヒーター線２１が発熱すると、輻射熱線はガラス管２３を透過し、Ｕ字管２４の開口部２５を通過して、妨げられることなく蒸発器２８に到達し霜を融解させる。
【００６３】
また、蒸発器２８側とは反対側に照射された熱線は、一部はＵ字管２４の表面を温度上昇させ、その他は反射されて開口部２５を通過して、蒸発器２８に到達し、霜を融かす。
【００６４】
Ｕ字管２４は蒸発器２８に保持されているので、蒸発器２８に堆積した霜は、ヒーター線２１の輻射熱線によって加熱されたＵ字管２４の熱伝導によっても融解する。
【００６５】
栓２２はＵ字管２４の両端を保持しているので、Ｕ字管２４の熱は伝わってくるが、Ｕ字管２４が蒸発器２８のフィン２８ａに保持されているので、ほとんどが蒸発器２８へ伝導するため、栓２２の急激な温度上昇はなく熱劣化は抑制されている。
【００６６】
本実施の形態では、ヒーター線２１をガラス管２３だけで覆うを一重構造にしたが、ガラス管２３をさらに第２のガラス管で覆い二重構造にしてもよい。二重構造にすることで表面温度を低減することができるので、可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルの除霜ヒーターとして、第２のガラス管の表面温度を可燃性冷媒の発火温度よりも低く設定すれば、除霜能力を損なわず安全を確保できる。
【００６７】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２による除霜ヒーターの設置状態を示す斜視図である。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は省略する。
【００６８】
図３において、３０は除霜ヒーターであり、ガラス管３１は蒸発器３２の側方に配置され、蒸発器３２と面した側の表面３１ａは無色透明で、反対の表面３１ｂには輻射熱を反射し易いように白色系の塗料が塗布されている。
【００６９】
ヒーター線２１からの輻射熱は表面３１ａを透過して蒸発器３２に到達して霜を融かす。
【００７０】
一方、表面３１ｂへ達した輻射熱は一部は吸収されるが、その他は反射して表面３１ａを透過して蒸発器３２に到達し霜を融かす。
【００７１】
本実施の形態では、ヒーター線２１をガラス管３１だけで覆う一重構造にしたが、ガラス管３１をさらに第２のガラス管で覆い二重構造にし、蒸発器３２と面した側の表面と反対の表面に、輻射熱を反射し易いように白色系の塗料を塗布してもよい。
【００７２】
ガラスを二重構造にすることで表面温度を低減することができるので、可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルの除霜ヒーターとして、第２のガラス管の表面温度を可燃性冷媒の発火温度よりも低く設定すれば、除霜能力を損なわず安全を確保できる。
【００７３】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３による除霜ヒーターの断面斜視図、図５は同実施の形態の除霜ヒーターの斜視図、図６は同実施の形態の除霜ヒーターを設置した蒸発器の側面図である。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は省略する。
【００７４】
図４に示すように除霜ヒーター４０において、管体４４は、両端を開口した円筒形状を成し、ガラス管２３を覆っている。管体４４は、熱伝導性の高い素材、例えばアルミニウムで形成され、ヒーター線から輻射される熱を内面で吸収し、且つ外側表面では放熱する。本実施の形態では、管体４４の厚さを１ｍｍにすることで、通電時の管体４４の表面温度は３００℃以下に設定し、栓２２への熱影響を抑制している。
【００７５】
また管体４４には、管体４４の長手方向に沿ってスリット状の孔４５が２つ設けれており、いずれの孔も蒸発器４３に対面した側に設けられている。スリット状の孔４５の長手方向の長さ（短辺の対面距離）は、ヒーター線２１のコイル状に形成された部分、すなわち有効発熱部とほぼ同じ長さに設定されている。
【００７６】
さらに、スリット状の孔４５の長辺の対面距離は、ガラス管２３の直径とほぼ同じ長さに設定されている。
【００７７】
また、管体４４で蒸発器４３と対面しない側の下部には、水抜き孔４６が設けられている。
【００７８】
蒸発器４３は、除霜ヒーター４０の管体４４を複数のフィン４３ａで保持している。
【００７９】
以上のように構成された除霜ヒーターについて、以下にその動作を説明する。
【００８０】
ヒーター線２１が発熱すると、輻射熱線はガラス管２３を透過し、管体４４の孔４５を通過して外部へ到達する。
【００８１】
孔４５は短辺の対面距離は、ヒーター線２１の有効発熱部の長手寸法と、長辺の対面距離はガラス管２３の外径寸法と、それぞれほぼ同じ長さに設定されているので、輻射熱線は妨げられることなく孔４５を通過して効率よく蒸発器４３に到達して堆積した霜を融解させる。
【００８２】
また、熱線の一部はガラス管２３、管体４４と伝わり、ガラス管２３の表面、管体４４の表面を温度上昇させる。
【００８３】
管体４４は蒸発器４３に保持されているので、蒸発器４６に堆積した霜は、ヒーター線２１の輻射熱線によって加熱された管体４４の熱伝導によっても融解する。
【００８４】
栓２２は管体４４の両端を接触封止しているので、管体４４の熱は伝わってくるが、管体４４が蒸発器４３のフィン４３ａに保持されているので、ほとんどが蒸発器４３へ伝導するため、栓２２の急激な温度上昇はなく熱劣化は抑制されている。
【００８５】
本実施の形態では、ヒーター線２１をガラス管２３だけで覆うを一重構造にしたが、ガラス管２３をさらに第２のガラス管で覆い二重構造にしてもよい。二重構造にすることで表面温度を低減することができるので、可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルの除霜ヒーターとして、第２のガラス管の表面温度を可燃性冷媒の発火温度よりも低く設定すれば、除霜能力を損なわず安全を確保できる。
【００８６】
（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４による除霜ヒーターの斜視図である。
【００８７】
本実施の形態は、実施の形態３の管体４４の代わりに、管体５４を設けたものである。図７において、管体５４は四角柱状を成し、蒸発器４３に対面する側には、実施の形態１と同じく、２つのスリット状の孔５５と、水向き孔５６が設けられている。
【００８８】
管体５４は、予めスリット状の孔５５と、水抜き孔５６をプレス加工したアルミプレートを、曲げ加工によって四角の筒状に形成したものであり、加工が容易で低コストである。
【００８９】
上述の実施の形態においては、除霜ヒーターを適用する機器として冷蔵庫を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく蒸発器を備えた所謂冷却貯蔵庫であればよく、たとえば冷媒を封入した冷凍サイクルを備えたショーケースや自動販売機などに広く適用できるものである。
【００９０】
【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、冷凍サイクルの蒸発器に付着・堆積した霜を輻射熱により除去する除霜ヒーターにおいて、その輻射熱に指向性を持たせたものであり、除霜の対象となる蒸発器にのみ輻射熱を照射することができるので周辺の部材へ余計な熱影響を与えることがない。また、輻射熱を開口側に向けて照射できるので、簡単な構成で輻射熱に指向性を与えることができる。また、管体は除霜ヒーターに取り付けられているので、取扱いが容易で、蒸発器周辺への取付作業性が向上する。また、管体は、栓に保持されているので、管体の取付が容易になり、作業性が向上する。また、管体は、管体の熱を蒸発器に熱伝導できるように蒸発器に保持されるので、管体と接触する栓への熱伝導が少なくなり、栓の熱劣化が抑制される。
【００９２】
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、前記特定の方向に開口した管体の部材は、耐熱性材料からなり、その断面が円筒形状や四角形状に形成された前記管体であり、開口側にむけて輻射熱が反射するので、簡単な構成で輻射熱に指向性を与えることができる。
【００９３】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記管体の内表面に輻射熱線を反射する塗料を塗布したものであり、輻射熱が反射しやすいことから、管体に吸収される輻射熱を抑制し、開口部から照射する輻射熱を増加させるので除霜能力が向上する。
【００９４】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記塗料を白色系塗料としたものであり、簡単な構成で反射率を上げることができる。
【００９５】
つぎに請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記管体は反射率の高い材料で形成されたものであり、輻射熱が反射しやすいことから、管体に吸収される輻射熱を抑制し、開口部から照射する輻射熱を増加させるので除霜能力が向上する。
【００９６】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載された発明において、前記管体はアルミニウムで形成されたものであり、加工が容易で安価である。
【００９７】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記管体の厚みを１ｍｍ以上としたものであり、管体の急激な温度上昇が抑制され、管体と接触する栓の熱劣化を抑制できる。
【００９９】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の発明において、前記除霜ヒーターを管状ヒーターとしたものであり、管体で覆うことが簡単で、低コストで実現できる。
【０１３０】
また、請求項９に記載の発明は、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の除霜ヒーターを備えた冷蔵庫であり、蒸発器側に熱線を輻射し、蒸発器側でないところは熱線の輻射を抑えているので、蒸発器以外の部分に熱影響を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による除霜ヒーターの実施の形態１の設置状態を示す斜視図
【図２】同実施の形態の除霜ヒーターの斜視図
【図３】本発明による除霜ヒーターの実施の形態２の設置状態を示す斜視図
【図４】本発明による除霜ヒーターの実施の形態３の断面斜視図
【図５】同実施の形態の除霜ヒーターの斜視図
【図６】  同実施の形態の除霜ヒーターを設置した蒸発器の側面図
【図７】本発明による除霜ヒーターの実施の形態４の斜視図
【図８】従来の除霜ヒーターを備えた冷蔵庫の概略縦断面図
【符号の説明】
２０、３０、４０、５０  除霜ヒーター
２１  ヒーター線
２２  栓
２２ａ  リード線挿入孔
２３、３１  ガラス管
２４  Ｕ字管
２５  開口部
２６  リード線
２８、３２、４３  蒸発器
４４、５４  管体
４５、５５  孔
４６、５６  水抜き孔
【図１】
0004772277.tif 000002
【図２】
0004772277.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004772277.tif 000007
【図７】
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【図８】
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