专利名称：电冰箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有对附着于冷冻循环的冷却器上的霜进行除霜的除霜加热器的电冰箱。
背景技术：
作为有关具有除霜加热器的电冰箱的现有技术在专利文献1-日本特开平8-54172号公报中有所记载。在这个例子中，在冷却器的下方具有以玻璃管覆盖的将镍铬丝作成线圈状的加热丝的除霜用加热管。在该冷却器和除霜用加热管之间设有顶盖，以防止从冷却器滴下来的除霜水与除霜用加热管直接接触。另外，在除霜用加热管及其下部的水槽之间设有用于保护水槽的保持电绝缘的底边，从而防止在除霜用加热管破碎时，因加热丝下垂到水槽而损伤水槽，并防止通过除霜水的漏电。
另外，在专利文献2-日本特开2000-28363号公报中公开的除霜加热器，由于将除霜加热器的温度定在制冷剂异丁烷的燃点以下，将加热丝装在用绝热材料填充密封的套管内，并在套管的外圆周设有促进散热用的翅片。
下面，对现有技术的问题进行说明。图15是表示传统的电冰箱图。电冰箱本体51在内部具有冷冻室52和冷藏室53，并设有将这两个区间隔开的中间隔壁56。在冷冻室52的前面开口部分具有封闭该开口部分的冷冻室门54，在冷藏室53的前面开口部分具有封闭该开口部分的冷藏室门55。
在中间隔壁56处设有与冷冻室52内的食品进行热交换后的冷气返回后述的冷却器的通道57和与冷藏室53内的食品进行热交换后的冷气返回冷却器的通道58。经通道57和通道58与冷冻室52及冷藏室53连通的冷却器室59设置于冷冻室52的背部，在该冷却器室59内具有冷却器60、除霜加热器61和冷气循环风扇62。在冷却器室59和冷冻室52之间设有将这两个室之间隔开的隔壁63，在该隔壁63上形成冷气送出口64。采用这种结构，与冷却器60进行热交换而被冷却的冷气利用冷气循环风扇62由冷气送出口64吹送到冷冻室52中。
图16中，在除霜加热器61和冷却器60之间设有铝制的顶盖65，用除霜加热器将附着于冷却器60上的霜融解时，可防止除霜水直接滴落到除霜加热器上。
通常，除霜加热器的玻璃管61a在除霜时的表面温度达到500℃左右的温度。因此，在除霜中，若水滴直接滴落到玻璃管上则呈水蒸汽爆发状态，产生极大的声响。如果是这种近于水蒸汽的爆发状态，所产生的声响将达到冰箱外部都能听见的程度，将令使用者感到不安全。顶盖65的作用就是防止这种现象。
在除霜加热器61的下部设有铝制的保护板66，该保护板66的用处是在玻璃管61a因撞击等破裂时，保护用于将除霜水排出到冰箱外的树脂制的水槽67。图16表示玻璃管61a因撞击等破裂的状态，保护板66防止加热丝下垂而与水槽67接触。该铝制的保护板66由于是以绝缘方式固定的，因而，如果加热丝61b下垂到该保护板66上，在冰箱主体51的金属部分也不会出现漏电等。
在冷却冷冻室52和冷藏室53时，制冷剂流经冷却器60而将冷却器60冷却。由于与此同时运转的冷气循环风扇62的作用，与冷却器60进行热交换后被冷却了的冷气由冷气送出口64吹送到冷冻室52。吹送到冷冻室52的冷气冷却冷冻室52内的冷冻食品，经通道57再返回到冷却器60、除霜加热器61区域。另一方面，冷藏室53的结构是，将被冷却器60冷却了的冷气用冷气循环风扇62经未图示的冰箱专用的冷却通道而吹送到冷藏室53中。在此处也与冷藏食品进行热交换而对冷藏食品进行冷却。然后，冷却后的冷气通过通道58返回到冷却器60、除霜加热器61区域。
由于进行冷冻室门54及冷藏门55的开关而使含有水汽的大气流入到冰箱内，因而使冰箱内的空气成为含有水分的空气。另外，由于冷冻室52和冷藏室53的食品中所含的水分的蒸发也使冰箱内的空气成为含有水分的空气。这样，由于含有水分的空气与冷却器60进行热交换，其中的水汽便形成霜而附着于冷却器上并逐渐堆积。随着堆积量的增加，则阻碍了与冷却器60表面进行热交换的空气的传热，并成为通风阻力而使风量降低。其结果，则使导热率降低而导致冷却不足。
因此，在引起这种冷却不足之前，开始对除霜加热器61通电。当加热丝61b开始通电时，辐射热从加热丝61b通过玻璃管61a辐射到冷却器60及周围零件。这时，辐射到保护板66的辐射热根据保护板的形状，有一部分通过玻璃管反射到加热丝61b。并且，被除霜加热器发出的热融解而成的除霜水中的部分直接落到水槽67中，另一部分则落到顶盖65上。此外，与玻璃管61a比较，由于该顶盖65的温度低，因而在此处不至于产生水蒸汽爆发。
通常，除霜加热器61的加热丝61b的表面温度及玻璃管61a的表面温度都达到非常高的温度，这是因为保护板66在除霜加热器61的附近，一旦通过玻璃管辐射的辐射热被保护板66反射，不仅玻璃管61a，就连加热丝61b也要被异常加热。
这样，当玻璃管61a及加热丝61b过热时，则密封除霜加热器61两端的橡胶栓有可能因热而损坏，为了解决这种橡胶栓可能损坏之类的问题，若加长加热丝61b端部所制作的线圈端部(不是线圈状而是将加热丝61b以预定的长度对折并拧在一起的直线部分)加长时，存在的问题是附着于线圈端部上部的冷却器60上的霜的融解很慢，除霜时间增长。
再有，图17所示形状的除霜加热器61的管径与冷却器60的深度尺寸D1相比由于小到其1/4～1/5，因而存在的问题是，辐射热不能到达冷却器60的整个深度D1而使除霜时间加长。
此外，图16中，标号68是对加热丝61b供电的导线，标号69是该导线68和加热丝61b的连接件。另外，标号70表示密封玻璃管61a两端部的橡胶栓，而标号71表示设置于上述橡胶栓70中的导线68通过用的孔。
另外，如专利文献2中所述，在做成以绝缘材料覆盖加热丝的结构的情况下，存在如下问题当加热丝通电时，为了使加热丝发热，不仅是套管，就连覆盖加热丝的绝缘材料本身也被加热。上述专利文献2中，由于套管的两端用盖子密闭，当以绝缘材料覆盖加热丝周围时，热量通过绝缘材料传递给盖子。这时，盖子即使使用硅橡胶之类的耐热特性高的材料，其耐热温度约为145℃左右，如果温度高于该耐热温度，盖子将受损。这时，就需要在绝缘材料和盖子之间另外设置隔热材料。
另外，在使用可燃性制冷剂的情况下，为防备引起制冷剂的泄漏而将加热丝的发热温度设定得很低时，作为除霜加热器的输出功率降低，除霜加热器的除霜性能则降低。另一方面，当绝缘材料本身使用隔热性能优良的材料时，则加热丝的温度不能传递到外部，这时除霜加热器的性能也降低。
此外，由于除霜加热器本身配置在冷却器的下部附近，冰箱在通常的运转时其周围的温度达到负30℃或其以下。除霜运转时加热丝的温度达到数百度，对于绝缘材料因这些温度变化的膨胀收缩也未曾考虑。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电冰箱，它可以抑制密封除霜加热器的玻璃管端部的橡胶栓因热受到的损伤。
本发明的另一目的在于提供一种电冰箱，它可以在使用碳氢系的制冷剂作为制冷剂的电冰箱中，即使电冰箱中的制冷剂一旦出现泄漏，也可以在抑制除霜性能降低的同时，防止因除霜加热器引起的着火。
为实现上述发明目的，本发明的电冰箱，具备配置在冷却器的下部、具有设置在玻璃管内的卷绕成线圈状的加热丝及密封该玻璃管两端的橡胶栓的除霜加热器，其特征在于具有设置在上述橡胶栓之间、内圆周安装成与上述玻璃管的外圆周接触或接近的散热部件，上述卷绕成线圈状的加热丝与玻璃管之间的间隙为小于等于0.5mm。
另外，为实现上述另一发明目的，本发明的电冰箱，具备配置于碳氢系的制冷剂在内部流动的冷却器的下部，具有设置在玻璃管内的卷绕成线圈状的加热丝及密封该玻璃管两端的橡胶栓的除霜加热器，其特征在于具有设置在上述橡胶栓之间、内圆周安装成与上述玻璃管的外圆周接触或接近的散热部件，上述加热丝具有使其温度上升到上述制冷剂的燃点附近的功率，选定上述散热部件，以便在除霜运转时使上述加热丝的温度达到低于上述制冷剂的燃点的温度。
采用本发明，可提供能抑制密封除霜加热器的玻璃管端部的橡胶栓因热而受到损伤的电冰箱。
另外，采用本发明，可以提供在作为制冷剂使用碳氢系的制冷剂的冰箱中，即使万一在冰箱内出现制冷剂泄漏，也能抑制除霜性能的下降并防止由除霜加热器引起着火的电冰箱。
图1是采用了本发明的电冰箱的纵剖视图。
图2是图1的重要部分的放大图。
图3是图2的除霜加热器的横断面的说明图。
图4是图3中的散热翅片的立体图。
图5是说明与图3不同的实施例的除霜加热器的重要部分的放大立体图。
图6是说明采用了本发明的除霜加热器的散热翅片和加热丝的卷绕方向的说明图。
图7是表示从图5中的箭头方向所见到的图中的除霜加热器与水槽的关系图。
图8是相当于图2的AA断面图。
图9是说明与图5不同的实施例的除霜加热器的横断面的说明图。
图10是图9的散热翅片的立体图。
图11是与图9不同的散热翅片的立体图。
图12是图11的Q向视图。
图13是说明除霜加热器的线圈间距等的说明图。
图14是采用了本发明的冷冻循环的说明图。
图15是传统的电冰箱的纵剖视图。
图16是图15的除霜加热器部分的横断面的说明图。
图17是图15的重要部分的放大说明图。
图中1-电冰箱本体，2-冷冻室，3-冷藏室，4-冷冻室门，5-冷藏室门，6-中间隔壁，7-通道，8-通道，9-冷却室，10-冷却器，11-除霜加热器，11a-玻璃管，11b-加热丝，11c-直线部分，12-冷气循环风扇，13-隔板，14-冷气送出口，15-上部盖板，15a-安装脚，15b-连接片，16-散热部件(散热翅片)，16a-中心孔，17-橡胶拴，17a-安装槽，18-定位部件，19-导线，20-水槽，20a-排水口，20b-水槽加热用金属板，20c-安装脚，21-连接件，22-散热部件(散热翅片)，23-上部盖板，23a-顶面，23b-垂直板，24-散热翅片，25-孔，26-压缩机，27-冷凝器，28-毛细管，29-冷却器，30-冷气循环风扇，31-除霜加热器，31a-玻璃管，31b-加热丝，a-线圈部，b-直线部，32-橡胶拴，33-间隔板，34-连接件，35-导线，36-散热翅片，38-挡块，51-电冰箱本体，52-冷冻室，53-冷藏室，54-冷冻室门，55-冷藏室门，56-中间隔壁，57-通道，58-通道，59-冷却室，60-冷却器，61-除霜加热器，61a-玻璃管，61b-加热丝，61c-直线部分，62-冷气循环风扇，63-隔板，64-冷气送出口，65-上部盖板，66-保护板，67-水槽，68-导线，69-连接件，70-橡胶拴，71-导线通孔。
具体实施例方式
下面，使用图1～图14对本发明的实施例进行说明。
图1是采用了本发明的电冰箱的纵剖视图，图2是图1的重要部分的放大图，图3是图2的除霜加热器的横断面的说明图，图4是图3中的散热翅片的立体图，图5是说明与图3不同的实施例的除霜加热器的重要部分的放大立体图，图6是说明采用了本发明的除霜加热器的散热翅片和加热丝的卷绕方向的说明图，图7是表示从图5中的箭头方向所见到的图中的除霜加热器与水槽的关系图，图8是相当于图2的AA断面图，图9是说明与图5不同的实施例的除霜加热器的横断面的说明图，图10是图9的散热翅片的立体图，图11是与图9不同的散热翅片的立体图，图12是图11的Q向视图，图13是说明除霜加热器的线圈间距等的说明图，图14是采用了本发明的冷冻循环的说明图。
实施例1首先，在图1-图4中，冰箱本体1在内部具有冷冻室2和冷藏室3。在冷冻室2的前面具有封闭开口部分的冷冻室门4，在冷藏室3的前面具有封闭开口部分的冷藏门室5。在冷冻室2和冷藏室3之间设有将两室之间隔开的中间隔壁6，在中间隔壁6上设有与冷冻室2内的食品进行热交换后的冷气返回到后述的冷却器的通道7和与冷藏室3内的食品进行热交换后的冷气返回到冷却器的通道8。
在冷冻室2的背部配置有用隔板13隔开的冷却器室9，在该冷却器室9内设有冷却器10、除霜加热器11、冷气循环风扇12。本实施例中，除霜加热器11配置在冷却器10的下方，利用配置在冷却器上方的冷气循环风扇12将从冷却器室9内的下方流入的返回冷气吹送到上方。被吹送到上方的冷气被冷却器10冷却，再从设置在隔板13上的冷气送出口14吹送到冷冻室2。
在除霜加热器11和冷却器10之间设有铝制的上部盖板(顶盖)15。该上部盖板15的设置是为了防止附着于冷却器10上的霜由除霜加热器11的热融解时，从冷却器10滴下的除霜水直接滴落在除霜加热器11上。通常，除霜加热器11的玻璃管11a(参照图3)在除霜加热器11发热时其表温度达到500℃左右的温度，当水滴直接滴落到该玻璃管11a上时，则会引水蒸汽爆发状态，产生直到冰箱外部都能听见那样大的声响，令使用者感到不安。上部盖板15的作用就在于防止这个问题。
在除霜加热器11的玻璃管11a的外圆周可配置散热材料。本实施例中，翅片状的铝制散热翅片卷绕在玻璃管11a的外圆周上。该散热翅片16如图4所示，将带状薄板卷绕成线圈状。该带状薄板是细长的薄的长方形的板材，在将其成形为线圈状时，预先进行缩径加工，在作为内径一边的长边上形成压痕状的凹凸。并且使该缩径一侧的长边与具有同玻璃管11a大致相同的外径或比其稍大的外径的棒状的成形用的胎具接触，从而连续地卷绕成线圈状，再按规定尺寸切断而形成。然后，再套在玻璃管11a上而形成所制成的螺旋翅片。此外，在本实施例中，在成形为螺旋状时，作为内径的长边和作为外径的长边的曲率半径呈现差异，当丝毫不注意地进行卷绕时会出现外径长边龟裂的情况以及在未预料之处存在皱折的问题。本实施例中，通过对内侧进行缩径，可适应曲率的差异，而通过在外圆周一侧上形成切口也可以解决上述问题。但是，在本实施例的场合，通过采用对内侧缩径的结构，还可以扩大接近玻璃管部分的散热量。
由于本实施例的玻璃管11a的直径为10.5mm，卷绕带状薄板成形用的胎具的直径为11.1mm。其结果，卷绕成线圈状的散热翅片16的中心孔16a可以成形为大致11.1mm，可以很容易地套在10.5mm的玻璃管11a上。
该螺旋状的散热翅片16还可以代替过去的保护板。即，即使玻璃管11a因受到任何冲击而出现破裂，由于做成沿玻璃管11a的长度方向卷绕而成的形状的散热翅片16可以在某种程度上防止即使玻璃管11a破裂的情况下该玻璃管11a崩碎，因而，可将加热丝11b保持在玻璃管11a内，即使玻璃管11a破裂也可抑制加热丝11b下垂。另外，本实施例1中，先前说明的上部盖板15的刚性如后述，可辅助其作用。
下面，根据图3对除霜加热器进行说明。在外径为10.5mm，内径为8.5mm的玻璃管11a内，设有加热丝11b，通过橡胶栓17封堵该玻璃管11a的两端部而构成除霜加热器11。其中，标号18为定位部件。
加热丝11b的两端与导线19连接，其连接部配置有连接加热丝11b的直线部分11c和导线19的连接件21。该除霜加热器11将线径为0.5mm的镍铬丝卷绕成外径为7.5mm的线圈状的加热丝11b插入到直径为10.5mm、壁厚为1mm的玻璃管11a中。另外，如图所示的定位部件隔板18的外径做得比玻璃管11a的内径更大，其大致中央部分余下一部分向玻璃管11a的内部翻边。在该翻边部分上配置连接件21(既可以将翻边部分本身作为连接件21，也可以将连接件21固定在翻边部分上)，导线19和直线部分11c在该处连接。如果决定了玻璃管11a的长度和加热丝11b的长度，由于隔板18不进入到玻璃管11a内，因而加热丝11b的位置则已定。进而，用橡胶栓17密封玻璃管11a的两端。
此外，如图3所示，在卷绕成线圈状的加热丝11b的线圈部分的两端具有形成直线状的直线部分11c。该直线部分11c用于防止由于加热丝11b所发出的热对橡胶栓17的损伤。橡胶栓17虽用硅橡胶等耐热特性高的材料制作，但该橡胶栓17的耐热温度通常也在145℃以下。然而，加热丝11b的线圈部分的温度由于处于玻璃管11a内等原因，加热丝的表面温度达到500℃，其温度远高于橡胶栓17的耐热温度。若该热量通过玻璃管内的空气以原有的温度传递到橡胶栓17，则橡胶栓17将因高热而受损。但是，由于直线部分11c本来的发热量少，因而达不到500℃。由于这个原因，本实施例中在加热丝11b的线圈部分的两端设置了直线部分11c。采用这种结构，可使与直线部分11c对应的玻璃管内空气的温度、玻璃管表面温度低于线圈部分的温度，可抑制高温的加热丝11b及玻璃管11a的热传导至橡胶栓17。
该直线部分11c的距离越长，虽然防止向橡胶栓17的热传导的效果越好，但若距离过长，则除霜加热器的功率降低。因此，该距离综合考虑橡胶栓17的耐热温度和加热丝11b的发热温度决定。即，若加长该直线部分11c，虽然能可靠地抑制橡胶栓17因热受到的损伤，但在有限的玻璃管11a的长度方向的长度尺寸中，若该直线部分11c过长，则附着于直线部分上部的冷却器10上的霜的融解缓慢，除霜时间延长。因此，通常将其设定为15mm-20mm。
散热翅片具有使500℃左右的加热丝温度降低到350℃附近的作用。即，该散热翅片16与玻璃管11a进行热交换具有使玻璃管11a的表面温度降低到350℃附近的作用，达到散热面积、传热效率等与实现该作用相互平衡的值。进而，由于玻璃管11a被散热翅片16冷却，促进了加热丝11b的冷却，其结果，加热丝11b的温度降低到350℃附近。
另一方面，与玻璃管11a进行热交换的散热翅片16如图2所示，将热辐射到冷却器10的深度尺寸D2的大致整个区域。换言之，上述散热翅片16的外径尺寸与上部盖板15的深度方向尺寸L1相等或更大。另外，相对于冷却器10的深度尺寸D2，考虑到冷却运转时与通风阻力的关系取其1/2或其以下。因此，与该散热翅片16的上部盖板15的下方投影面相比位于外侧的部分虽有时也有从冷却器10滴下的除霜水，但由于散热翅片16的该部分基本上做成沿上下方向铅直地延伸的形状，因而滴下来的除霜水也不会滞留而能以原状滴落到水槽20中。
通过采用这样的散热翅片16，不用说附着于承接除霜水的水槽20、或通道7、8中的霜在除霜时能很好地融解，因而可缩短冷却器10的除霜时间。即，可以说散热翅片16对辐射热赋予了方向，将其导入水槽20，通道7、8。
在具有这种结构的冰箱中，若增加向冷却器10的霜的堆积量，与冷却器10表面进行热交换的空气的传热受到阻碍，通风阻力增加。检测到这种情况的电冰箱便开始对除霜加热器11通电。
对加热丝11b的通电一开始，辐射热便从加热丝11b经玻璃管11a、散热翅片16辐射到冷却器10及周围零部件。这样，附着于冷却器10及水槽20等上的霜便融化成除霜水。
卷绕了这样的散热翅片的本实施例的除霜加热器11，由于将与上部盖L1相同尺寸或比它大的散热翅片安装在细的玻璃管11a周围，因而以较大范围的面加热冷却器10的下端。这样，可实现除霜时间的缩短。
此外，上述散热翅片16的外径D3为29mm。这是将冷却器的深度尺寸D2定为60mm时的数值，上述散热翅片16作为大致的标准可以取为冷却器的深度尺寸D2的1/2或其以下。这是为了防止除霜加热器1成为风的流通的阻力。
与此同时，即使在玻璃管11a破裂时，由于上述散热翅片安装在玻璃管11a的外圆周以及用上部盖将橡胶栓彼此固定(后文叙述)，在玻璃管破裂时，橡胶栓也被上部盖支撑着，玻璃管11a也不会倾斜，因而下垂的加热丝也不会对周围零部件造成损伤。再有，在玻璃管11a破裂时，也不会像过去那样出现冰箱本体1的金属部分漏电等问题。
再有，将卷绕成线圈状的加热丝和玻璃管之间的间隙定为0.5mm或其以下。因此，与大于0.5mm的情况比较，可降低加热丝单位长度的发热量。另外，在玻璃管破裂时可以用玻璃管内壁防止线圈状的加热丝散落。
实施例2下面，参照图5、图6说明与实施例1不同的实施例。首先，图5中，标号17为橡胶栓，标号16为散热翅片，标号11a为玻璃管。由于散热翅片16卷绕成径向的一端边缘与玻璃管11a接触(散热翅片16的面垂直于玻璃管11a)，因而，如上所述，当然必须设法吸收内径侧和外径侧的曲率之差。因此，在靠近散热翅片16的内侧(玻璃管侧)设置缩径部分16c，而与玻璃管相反一侧做成平面。这样，散热翅片16如图所示被卷绕在橡胶栓17之间的玻璃管11a上。换言之，将该散热翅片16的长度做成在玻璃管11a的两端所设置的橡胶栓之间的玻璃管11a的整个长度。
标号16b是在散热翅片的卷绕始端和卷绕终端所设置的折弯部分。该折弯部分16b是用于防止成为散热翅片卷绕始端和卷绕终端的端部损伤上述橡胶栓17。这点与实施例1不同。
当然，由于该折弯部分16b的L2尺寸做得比螺距P1尺寸小，因而螺距P1尺寸不因该折弯部分16b而改变。并且该螺距P1为5mm～15mm。
接着，在图6中，标号11a为玻璃管，标号11b为加热丝，标号16为散热翅片。也如前面所述，该散热翅片16的螺距P1为5mm～15mm。
并且，就该散热翅片16的螺距P1及外径尺寸而言，其螺距应有能确保玻璃管11a的表面温度达到300℃左右所必须的散热面积，其外形尺寸也达到25mm～40mm(在此为29mm)。
此外，若加热丝11b发热达到500℃左右，为了使该加热丝11b的温度达到350℃或其以下，则必须使玻璃管11a的温度达到300℃或其以下。这就需要用散热翅片16来实现。
图中的标号P2表示加热丝11b的螺距。通过改变该加热丝11b的螺距P2也可以改变加热丝11b的温度。但是，本实施例中，通过设定加热器的电阻值使加热丝11b的温度达到500℃或其以下。
另外，散热翅片16卷绕到玻璃管11a上的方向与卷绕成线圈状的加热丝11b的卷绕方向相反。即，两者交叉地进行卷绕。这是为了防止散热翅片16通过玻璃管11a而与加热丝11b重叠。这是因为当散热翅片16与加热丝11b重叠时，玻璃管11a的表面成为被散热翅片16的内径侧边缘覆盖的形状，本应通过玻璃管11a由散热翅片散发出去的热量在散热翅片16的边缘产生反射而返回到加热丝11b一侧，结果导致加热丝11b的温度上升。
此外，图6是示意地表示玻璃管11a内的加热丝11b和玻璃管11a外的散热翅片16的关系图以便于更好地理解，凡妨碍理解的线均予以省略。
另外，图6描述的情况是为了强调加热丝11b和散热翅片16交叉这一点，实际上加热丝11b的螺距P2更小。
实施例3下面，参照图7、图8说明玻璃管加热器11的安装方法。图中，标号10为冷却器，标号11为除霜加热器，标号11a为玻璃管，标号11b为加热丝，标号15为上部盖板，标号15a为上部盖板15的安装脚，标号15b为将安装脚15a彼此间连接的连接片，标号16为散热翅片，标号17为橡胶栓，标号20为水槽，标号20a为水槽的排水口，标号20b为水槽加热用金属板(铝板)，标号19为对加热丝11b供电的导线，标号20c为将除霜用加热器支承在水槽20上的安装脚。
上部盖板15用薄的铝板制作，为了使其具有与散热翅片16同样的对玻璃管11a的散热作用，使其与散热翅片接触。当然，该上部盖板15具有的功能是防止由冷却器10滴下的除霜水直接与玻璃管接触。另外，上部盖板15具有将上部盖板15的两端折弯形成的安装脚15a并安装在橡胶栓17上。
该安装脚15a如图7及图8所示，折弯的部分以大致U字形的切口做成分成两叉的2个安装脚，通过从上方插入到设置在橡胶栓17侧面上的安装槽17a中而夹住橡胶栓17。并且，在该安装脚15a夹住橡胶栓17之后，从橡胶栓17的下部将突出于下方的安装脚15a彼此间连接紧固。即，将设置在一个安装脚15a上的连接片15b以缠绕在另一个安装脚上的方式连接紧固。这样，上部盖板15便牢固地并以不能转动的方式安装在橡胶栓17上。
此外，上述除霜加热器11的橡胶栓17如图8所示，安装在竖立设置在水槽20(合成树脂制)的安装脚20c上。除水槽20以外，即使利用例如设置在热交换器10上的安装脚20c进行安装，在功能上也没有任何问题。设置在橡胶栓17上的安装槽17a，即使橡胶栓17为例如圆形的时候也可以做成例如方形，总之，做成可防止与安装脚15a之间转动的结构。
另外，图8所示的限制器38设置在上部盖板15上。散热翅片16有时会因自身具有的伸缩性而偏置于玻璃管的一方。当散热翅片16偏置时，存在的问题是，将导致翅片不密集的玻璃管11a的部分散热性能降低，温度上升。作为散热翅片16偏置的原因，可列举冰箱的搬运过程。例如，可以设想，在多层住宅的楼梯中搬运使冰箱倾斜时产生偏置，在没有消除这种偏置的情况下便原样安装在厨房中的状态。本实施例中，由于将限制器38设置在橡胶栓17附近的上部盖板15上，因而即使冰箱倾斜也可防止散热翅片16偏置。另外，也可以将限制器38与上部盖板15分开，作为单独的零件安装在上部盖板15上。再有，通过设置多个限制器38，可以更有效地防止偏置。重要的是，只要散热翅片16相对于玻璃管11a不活动即可，而不管其形状如何。
实施例4参照图9、图10说明与实施例1不同的实施例。图中，标号11为除霜加热器。该除霜加热器11由玻璃管11a、加热丝11b、线圈端部11c和橡胶栓17等构成。
标号21为连接零件，用于连接线圈端部11c和导线19。并且，该连接零件21位于玻璃管11a内。上述除霜加热器11与实施例1相同。
与实施例1有较大不同之点在于卷绕在玻璃管11a外圆周面上的散热部件(散热翅片)22。该散热翅片22做成将条状(金属丝状)材料卷绕成线圈状。该散热翅片22与实施例1所示的散热翅片16比较，由于不能得到大的散热面积，因而螺距较窄。该螺距如前所述为5mm～15mm。
另外，该散热部件22虽不能将散热面积做得像实施例1那样大，但通过与将发热量从例如160W降低到140W或其以下的加热丝11b组合，仍可将玻璃管11a、加热丝11b的温度降低到所要求的温度。即，若采用加热丝11b的温度比先前的实施例中说明的加热丝11b的温度大致500℃更低的加热器，则可降低散热翅片22的散热量。这样，可大幅度地降低玻璃管11a、加热丝11b的温度。再有，即使万一玻璃管11a在破裂时，由于玻璃管11a可利用散热翅片22防止破碎，从而可抑制加热丝11b的下垂。
实施例5下面，参照图11、图12说明与实施例1、3、4不同的实施例。图中，标号23是带散热部件(散热翅片)的门形状的上部盖板。该上部盖板23的水平板即所谓顶面23a是保护除霜加热器11(图2)以防止除霜水从冷却器滴落在其上的部件。该上部盖板23具有作为辅助构件的两侧的垂直板23b。该两侧的垂直板23b形成散发除霜加热器11(图2)的热的散热翅片24。
即，在作为两侧的辅助构件的垂直板23b上预先开有除霜加热器11可以穿过的孔25，其如图11所示，通过互不相同地折弯到内侧，使它们的孔25的中心一致，从而可使除霜加热器从其中穿过。这样一来，由于上部盖板23和散热翅片24可以用一块铝板制作，因而当然可以将上部盖板23兼作散热翅片24使用；由于在散热翅片24折弯形成后得到的窗口26成为被加热了的空气的出口等，因而加热空气不会滞留在门形状的上部盖板23内，而送入到冷却器一侧。
这时，当除霜加热器11的直径为10.5mm时，孔25的直径做得稍大一点(10.7mm～11.5mm)，以便能将除霜加热器11的玻璃管11a顺利地穿过这些孔25。
此外，在本实施例中，在作为门形状的上部盖板23的辅助构件的垂直板23b的两边进行切槽，并利用该切槽向内侧折弯而形成散热翅片。但是，若是打算将上部盖板23作为散热翅片24的一部分利用时，不仅可以用门形状，也可以就与散热面积的关系选择各种形状。
通过采用如上结构，玻璃管11a的散热面积可通过散热翅片24扩大。这样，可大幅度地降低玻璃管11a的温度。
换言之，作为加热丝11b的温度降低的结果，可使橡胶栓17(图3)不会因热而受到损伤。
再有，即使万一玻璃管破裂，由于玻璃管11a被散热翅片24支承，因而可起到抑制因玻璃管破碎、内部的加热丝11b下垂到水槽20(图2)中的效果。
下面，参照图13、图14对在使用碳氢系的异丁烷作为制冷剂的冰箱中使用除霜加热器的例子进行说明。作为除霜加热器，使用上述实施例1至实施例5所示的任何一种都是有效的。
图14表示冷冻循环。压缩机26、冷凝器27、毛细管28、冷却器29串联并连接成环形，构成冷冻循环。过去，考虑到在该冷冻循环中所封入的制冷剂要具有稳定的物性并容易操作，使用的是氟利昂类制冷剂。
但是，近年来，对臭氧层的破坏及对地球温室效应的影响极小的碳氢系的制冷剂，例如丙烷(R-290a)及异丁烷(R600a)得到了推广。下面，将该碳氢系的制冷剂称为HC制冷剂。
上述冷冻循环中封入了这种HC制冷剂。可以设想这种HC制冷剂在冷却器29的焊接处等出现破损时，在除霜运转时便可泄漏到冰箱内。当这种HC制冷剂充满冰箱内时，除霜加热器发热时，HC制冷剂存在着火的危险性。
即，除霜运转时，由于冷却器利用除霜加热器加热，因而冷却器29内的异丁烷达到比大气压高的压力(约3kg/cm2)而泄漏到冰箱内。相反，若冷却运转时，冷却器内的异丁烷相对于大气压为负压，异丁烷则不会泄漏到冰箱内。
图14中，标号30为冷气循环风扇，标号31为除霜加热器。冷气循环风扇30使被冷却器29冷却的冷气在冷冻室中循环或使冷气在冷藏室中强制性地循环。另外，除霜加热器31是在霜堆积在上述冷却器29上时，用于融解这些霜的加热器，具体结构如图13所示。
图中，标号31是除霜加热器，标号31a是玻璃管，标号31b是加热丝。该加热丝31b由线圈部分a和线圈端部b构成，线圈部分a在玻璃管31a的内径为8.5mm时卷绕成外径为7.5mm的线圈。并且其卷绕成的螺距为2.0mm或其以下。若螺距为2.0mm或其以下，受相邻的加热丝彼此间的影响，温度将上升到超过加热丝31b的线圈部分a本身的发热所致的温度。
具有如上结构的除霜加热器31中，与线圈部分a相对的玻璃管31a的温度，如在先前的实施例中所说明的那样，上升到接近加热丝31b的温度。本实施例中，由于线圈部分a卷绕成外径为7.5mm，玻璃管31a的内径为8.5mm，玻璃管31a中，与线圈部分a相对的部分的温度达到与加热丝31b相近的温度，因而两端的橡胶栓32将受到这些热的损伤。
加热丝31b的直线部分b是指为防止两端的橡胶栓32受到损伤而将加热丝31b做成直线状的部分。当然，由于这部分的发热量少，与该直线部分b相对的玻璃管31a的部分的温度就达不到相当于线圈部分a的玻璃管31a的温度。
但是，当该直线部分b的尺寸较短时，由于受到线圈部分a的热的影响，玻璃管内的空气温度、玻璃管31a当然都被加热。因此，通常必须确保尺寸L2在15mm或其以上。
由于橡胶栓32是用于密封玻璃管31a两端的零件，因而其用耐热性(例如145℃)的硅橡胶等制成。
标号33是隔板，设置在玻璃管的端部，用于对加热丝31b的线圈部分a的位置进行定位。标号34是连接直线部分b和引线35的连接零件。该连接零件34的位置也用上述的隔板33进行定位。这样，橡胶栓32和线圈部分a的尺寸L2就可以设定为预定尺寸。
在具有这种结构的除霜加热器31的冰箱中，当霜堆积在冷却器上而必须除霜时，开始对除霜加热器31通电。当对该除霜加热器开始通电时，若冷却器29存在破损部分时，HC制冷剂便由该破损部分泄漏。由于该制冷剂例如异丁烷的燃点为494℃，则必须使加热丝31b的温度低于该燃点。本实施例中，进一步考虑到安全，设定为例如394℃。
即，本实施例在先前的除霜加热器31(玻璃管31a，加热丝31b)上设置散热翅片36，从而使其温度在394℃或其以下。该散热翅片36可以选择实施例1、2、3等中所示的形状及方式中的任何一种。重要的是，使用能降低除霜加热器31的温度的散热部件(散热翅片)，例如使用导热率比玻璃管31a高的材料作为散热部件。
此外，在本实施例中，对于可燃性制冷剂考虑到防爆性所使用的并非双层玻璃管加热器，而是单层玻璃管。在如上所述的单层玻璃管中，可利用散热翅片36降低玻璃管31的温度，由于也可利用这种作用将玻璃管31a内的空气温度降低，因而，可抑制设置于玻璃管内的加热丝31a内的空气温度降低，因而可抑制设置于玻璃管内的加热丝31b的温度的上升，从而使加热丝31b的温度也达到394℃或其以下。
即，在使用双层玻璃管时，内侧玻璃管和外侧玻璃管之间的空气起到了绝热材料的作用，即使加了散热翅片也不能直接使加热丝的温度到达394℃或其以下，此外还必须采用改变线圈螺距等方法。本实施例做成与双层玻璃管不同的结构，由于加热丝31b的热经玻璃管被散热翅片吸收并散发，因而可将玻璃管及加热丝的温度降到394℃或其以下。另外，由于加热丝31b的热这样有效地被散热翅片36散发到周围，因而能够以较小的电力消耗进行冷却器29的除霜。
此外，如上所述的实施例的电冰箱虽是从上到下具有冷冻室、冷藏室的冰箱，但本发明的冰箱并不限于这种，只要是在冷却器的下部配置除霜加热器、并在除霜加热器的下部具有水槽的冰箱，可以是从上到下具有例如旋转门式的冷藏室、抽屉门式的蔬菜室、抽屉门式的冷冻室的冰箱。另外，当然的是，关于冷气的返回通道也不限于图1所示的通道，其它形式例如，即使是返回到冷却器的侧边下部的通道形式也无任何妨碍。
以上，根据实施例1至实施5所述的实施例具有如下效果。
即，在将卷绕成线圈状的加热丝装于玻璃管内、用橡胶栓密封了其两端的除霜用加热器设置于设在水槽一侧的安装脚上的冰箱中，通过将内圆周与上述玻璃管外圆周相接触地安装或相接近地安装的散热部件(散热翅片)设置在橡胶栓之间，从加热丝发出的热就不会再次返回到除霜加热器。并且，将卷绕成线圈状的加热丝和玻璃管之间的间隙定为0.5mm或其以下，由于从加热丝到玻璃管的传热良好，玻璃管的温度当然可以使加热丝的温度下降。这样一来，可以得到不损伤橡胶栓等的冰箱。
另外，由于上部盖板用铝等薄金属板制成，并将该上部盖板两端的安装脚安装在橡胶栓上，因而，例如即使玻璃管破裂，上述上部盖板部件也可以防止作为芯材的上述玻璃管从破裂部分纵向弯曲而变形成为例如V字形。
并且，由于将上述盖板的两端折弯形成的安装脚做成分成两叉的安装脚，在夹持住橡胶栓后，将设在安装脚的一边的连接片连接并紧固在另一边的安装脚上，因而能可靠地连接上部盖板和橡胶栓，在玻璃管破裂时等，上部盖板能通过橡胶栓防止玻璃管的纵向弯曲。
另外，由于将形成散热部件的带状薄板以线圈状卷绕在玻璃管上而构成散热部件(散热翅片)，并将散热翅片卷绕在玻璃管上的卷绕方向做成与卷绕成线圈状的加热丝的卷绕方向相反，因而加热丝和散热翅片不会重叠而阻碍加热丝的散热。
并且，由于将卷绕在玻璃管上的铝等的散热翅片与玻璃管之间的间隙定为0.1mm～0.5mm，从玻璃管到散热翅片的传热良好，当然，散热翅片往玻璃管上的组装也容易进行，同时从玻璃管往散热翅片上的传热也能良好地进行。
再有，由于将除霜加热器的长度方向设置在冷却器的宽度方向上，并将铝制散热翅片的外径做成冷却器厚度的1/2或其以下，因而当冷气从除霜用加热器下部吸入、并通过该除霜用加热器而吸入到冷却器时，散热翅片不会成为其障碍。
另外，由于将铝制散热翅片的端部折弯到与橡胶栓相反一侧而不与密封玻璃管端部的橡胶栓接触，因而不会因散热翅片而损伤橡胶栓。
此外，通过对上部盖板及散热翅片进行促进吸热作用的涂覆或表面钝化处理，包含玻璃管的加热丝的热能更有效地通过散热翅片散发到冷却器一侧。
另外，由于对薄的带状金属板的与玻璃管接触的一侧进行缩径而将另一侧做成平面，自然能够将曲率不同的金属板卷绕在玻璃管上，可以扩大靠近玻璃管之处的散热翅片部分的面积。
再有，在内置有在玻璃管内卷绕成线圈状、具有温度可上升到HC制冷剂的燃点(附近)的功率(热容量大)的加热丝，在冷却器的下部设置有用橡胶栓密封两端的除霜加热器，作为制冷剂使用了碳氢系的异丁烷的冰箱中，由于选定了具有可将构成除霜加热器的玻璃管的表面温度及加热丝温度抑制到设定温度以下的散热效果的散热部件(散热翅片)，因而，在进行通常的除霜运转时，加热丝发出的大量热量不是为提高温度、而是可作为热容量供给除霜，即使因冷却器的破损部分等引起HC制冷剂泄漏，也能抑制加热丝的温度上升而不会成为HC制冷剂的着火点。另外，若将上部盖板用作散热部件的一部分，则可进一步增加散热容量和面积。
另外，为了将除霜加热器发热时的温度从碳氢系的异丁烷的燃点温度494℃降低例如100℃使其达到394℃而使散热部件(散热翅片)的卷绕方向与加热丝的卷绕方向相反，因而，除霜加热器不会成为HC制冷剂的着火点。
权利要求
1.一种电冰箱，具备配置在冷却器的下部、具有设置在玻璃管内的卷绕成线圈状的加热丝及密封该玻璃管两端的橡胶栓的除霜加热器，其特征在于具有设置在上述橡胶栓之间、内圆周安装成与上述玻璃管的外圆周接触或接近的散热部件，上述卷绕成线圈状的加热丝与玻璃管之间的间隙为小于等于0.5mm。
2.根据权利要求1所述的电冰箱，其特征在于具有用薄的金属板制成的、设置在上述玻璃管上部并安装在上述橡胶栓上的上部盖板。
3.根据权利要求2所述的电冰箱，其特征在于将上述盖板的两端做成折弯形成的分成两叉的安装脚，并利用安装脚夹持住上述橡胶栓，将设在该安装脚的一边的连接片与另一边的安装脚连接并紧固。
4.一种电冰箱，具备配置在冷却器的下部、具有设置在玻璃管内的卷绕成线圈状的加热丝及密封该玻璃管两端的橡胶栓的除霜加热器，其特征在于具有设置在上述橡胶栓之间、内圆周安装成与上述玻璃管的外圆周接触或接近的散热部件，上述散热部件是将带状薄板以线圈状卷绕在玻璃管上的散热翅片，该散热翅片往玻璃管上的卷绕方向与上述加热丝的卷绕方向相反。
5.一种电冰箱，具备配置在冷却器的下部、具有设置在玻璃管内的卷绕成线圈状的加热丝及密封该玻璃管两端的橡胶栓的除霜加热器，其特征在于具有设置在上述橡胶栓之间、内圆周安装成与上述玻璃管的外圆周接触或接近的散热部件，上述散热部件是将带状薄板以线圈状卷绕在玻璃管上的散热翅片，该散热翅片与上述玻璃管之间的间隙为0.1mm～0.5mm。
6.一种电冰箱，具备位于冷却器的下部且长度方向配置在该冷却器的宽度方向，具有设置在玻璃管内的卷绕成线圈状的加热丝及密封该玻璃管两端的橡胶栓的除霜加热器，其特征在于具有设置在上述橡胶栓之间、内圆周安装成与上述玻璃管的外圆周接触或接近的散热部件，上述散热部件是将带状薄板以线圈状卷绕在玻璃管上的散热翅片，该散热翅片的外径定为上述冷却器厚度的1/2或其以下。
7.一种电冰箱，具备位于冷却器的下部且长度方向配置在该冷却器的宽度方向，具有设置在玻璃管内的卷绕成线圈状的加热丝及密封该玻璃管两端的橡胶栓的除霜加热器，其特征在于具有设置在上述橡胶栓之间、内圆周安装成与上述玻璃管的外圆周接触或接近的散热部件，上述散热部件是将带状薄板以线圈状卷绕在玻璃管上的散热翅片，该散热翅片的端部折弯到与上述橡胶栓相反一侧使其不与上述橡胶栓接触。
8.根据权利要求2所述的电冰箱，其特征在于上述上部盖板及上述散热部件进行钝化处理。
9.一种电冰箱，具备位于冷却器的下部且长度方向配置在该冷却器的宽度方向，具有设置在玻璃管内的卷绕成线圈状的加热丝及密封该玻璃管两端的橡胶栓的除霜加热器，其特征在于具有设置在上述橡胶栓之间、内圆周安装成与上述玻璃管的外圆周接触或接近的散热部件，上述散热部件是将带状薄板以线圈状卷绕在玻璃管上的散热翅片，该散热翅片与玻璃管接触的面经缩径加工，另一侧为平面。
10.一种电冰箱，具备配置于碳氢系的制冷剂在内部流动的冷却器的下部、具有设置在玻璃管内的卷绕成线圈状的加热丝及密封该玻璃管两端的橡胶栓的除霜加热器，其特征在于具有设置在上述橡胶栓之间、内圆周安装成与上述玻璃管的外圆周接触或接近的散热部件，上述加热丝具有使其温度上升到上述制冷剂的燃点附近的功率，选定上述散热部件，以便在除霜运转时使上述加热丝的温度达到低于上述制冷剂的燃点的温度。
全文摘要
本发明涉及具有对附着于冷冻循环的冷却器上的霜进行除霜的除霜加热器的电冰箱。所要解决的问题是，不仅除霜加热器的加热丝表面，就连玻璃管表面的温度也非常高，进而由于保护板设在除霜加热器附近，往往使密封玻璃管两端的橡胶栓损伤。本发明的电冰箱，在玻璃管内装有卷绕成线圈状的加热丝、将两端用橡胶栓密封的除霜加热器设置在冷却器的下部，将内圆周安装成与上述玻璃管的外圆周接触或接近的散热部件(散热翅片)设置在橡胶栓之间的同时，设置与上述散热部件接触而具有散热效果的上部盖板。
文档编号F25D21/08GK1760609SQ20051009325
公开日2006年4月19日 申请日期2005年8月19日 优先权日2004年10月12日
发明者加纳奖一, 广田明久, 荒川贤一 申请人:日立家用电器公司