专利名称：带除霜加热器的冷却器和具有带除霜加热器的冷却器的冰箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及带除霜加热器的冷却器及具有该冷却器的冰箱。
背景技术：
近年来，市场上强烈要求冰箱节能，因而重新审视除霜用加热器的消耗电力。为了应 对氟利昂气体所引起的臭氧层的破坏和地球变暖的问题，制冷循环中的制冷剂从原来使用 的碳氟氢(HFC)逐渐转变为采用对臭氧层没有破坏且地球变暖系数低的异丁烷(R600a) 等碳氢化物系制冷剂(以下称为"HC制冷剂")。由于该HC制冷剂例如异丁烷是可燃性制冷剂，万一制冷剂泄漏的话有可能火花等会引 火，发展成火灾。艮P，在使用HC制冷剂的冰箱中，由于有可能电气元件和继电器等的接点、 除霜加热器的发热等引起着火，从而引发火灾，因而采取了各种防爆对策。为了解决这样的现有的除霜加热器的节能和安全问题，已提出有一种对冷却器和除霜 加热器的构成进行了改善的冰箱(例如，参照日本特开2004 — 190959号公报)。此外，现有的冰箱一般在配设在最下部的储藏室的箱外侧后方区域形成有机械室，在 该机械室内收容有制冷循环的压縮机。然而，如此构成的话，最下部的储藏室的收纳空间 受到机械室的影响而减少收纳容积，而且收纳空间的空间形状也变成除去机械室的突出部 的复杂形状，收纳性不佳。针对这种情况，提出有这样一种冰箱，使绝热箱体的储藏室内最上部的后背部向下凹 陷而构成凹部，在该凹部内收纳制冷循环的压縮机等高压侧的构成设备。还提出有这样一 种冰箱，使冷却器及除霜用加热器的收纳空间在进深方向较薄，且将高度方向限制为较低， 从而确保较大的储藏室的收纳量(例如参照日本特开2001—99552号公报)。图21是日本专利公报特开2004 — 190959号中记载的现有的冰箱的冷却器周围的放大 剖视图。如图21所示，在长形的冷却管12上以规定间距层叠嵌套有由铝薄片构成的翅片13,此 后将冷却管12弯曲成蛇行状，冷却器为具有与各储藏室内的背面宽度对应的规定宽度、翅 片13的进深尺寸、弯曲而成的高度尺寸的长方体。
翅片13仅配设在冷却管12的直管部上，在管子端部的弯曲部配置有端板15，该端板15 由横跨冷却管12上下的较厚的长方形的刚体构成，使该端板15上穿设的嵌入孔(未图示) 与弯曲部对准，从两侧夹持固定冷却管12和翅片13部，形成冷却器8。端板15从翅片13的最下缘进一步向下方延伸，延伸部的两端板15之间架设有对冷却器 8除霜的辐射加热器16。辐射加热器16其两端部从侧方嵌入两端板15上设有的切槽状的卡 合槽15b内，由此辐射加热器16被两端板15保持。在此，图21是剖视图。因此，端板15在 来自剖面方向的投影面上仅出现单侧且朝下方延伸的部分。辐射加热器16与冷却器8的翅片最下端部之间配置有加热器罩23。加热器罩23用于保 护辐射加热器16的上方部，并在除霜过程中附着在冷却器8上的霜融化而变为水滴落下时， 避免与高温的玻璃管(未图示)表面接触而发出蒸发声，加热器罩23与辐射加热器16相同， 嵌入端板15上形成的卡合槽(未图示)内得以保持。加热器罩23只要在上述冷却器8组装时与成形为蛇行状后的冷却管12及翅片13—起夹 持在端板15之间固定即可，其截面形状形成为山形，以承接从翅片13落下的除霜水并使该 除霜水容易流向下方的排水槽25。同时，在中央顶部附近的斜面部穿设有沿箱内宽度方向 开口的多个切缝23a。在此，当进入除霜动作后，利用发热的辐射加热器16产生的暖气和辐射效果，首先对 加热器罩23进行加热，再通过切缝23a对冷却器8加热。另外，通过来自被暖气加热后的加热器罩23的传热，端板15被加热，这样也促进除霜。 图22是日本专利公报特开2001—99552号记载的现有的冰箱的纵向剖视图。 如图22所示，绝热箱体1从上方起依次具有冷藏室2、冷冻室3、蔬菜室4，在冷藏室2 的前面开口设有冷藏室旋转门5。另外，位于绝热箱体1中央的下方部的冷冻室3和蔬菜室， 考虑到收纳性和使用方便，设置能简易取出的拉出式的冷冻室拉出门6和蔬菜室拉出门7。 在冷藏室2的箱内设有多个收纳层8，在冷冻室3和蔬菜室4中安装有上面开口形状的收纳容 器9a、 9b。该收纳容器9a、 9b由滚轮可向前后方向移动地支撑在前后方向的导轨(未图示) 上。设置在绝热箱体1上的凹部10是使从外箱上表面11至外箱背面12的顶面后背部凹陷的 部位，从而使冷藏室2的最上部的后背部侧向下凹陷。凹部10的左右被绝热箱体1的左右壁 堵塞，上方及背方开放。该凹部10的开放部被由上板13和与其大致垂直的背板14构成的凹 部罩15覆盖。凹部罩15由螺钉等可拆装地固定在绝热箱体1上。作为制冷循环的构成设备的压縮机16和冷凝器17与机械室风扇18—起收放在凹部10
内，被由上板13和背板14构成的凹部罩15覆盖。作为制冷循环的构成设备的冷却器20、将冷却器20产生的冷气向冷藏室2和冷冻室3循 环的送风机21及除霜加热器(未图示)构成在冷冻室3背面的有限的空间内。然而，图21所示的上述现有构成中，透过切缝23a的暖气的影响，主要对降低辐射加 热器16的表面温度有效，但除霜加热器的有效应用带来的节能效果还不够充分。另外，难以縮短冷却器与除霜加热器的距离，不适合在有限的高度空间内部收放。另外，具有以下等问题通常配置在冷却器上方的蓄存器与除霜加热器的距离较远， 出于保持制冷剂的功能及外径和壁厚较大的原因，不易升温，除霜时间变长，还会发生霜 残留。此外，图22所示的现有构成中也没有揭示解决上述问题的构成。发明内容为了解决上述现有问题，本发明的目的在于提供一种带除霜加热器的冷却器，能积极 地对冷却管加热，通过提高冷却管的传热及冷却管内制冷剂的热虹吸效果，可大幅度降低 除霜时的消耗电力，还可将冷却器和除霜加热器的综合高度抑制在较低，从而可配置在有 限的空间内。为此，本发明的带除霜加热器的冷却器及冰箱，包括冷却器，其具有多个翅片以及 贯通翅片的冷却管；以及除霜加热器，其设置在冷却器的下方，具有金属管并对冷却器进 行除霜。在冷却器中使至少位于最下层的冷却管具有不带翅片的裸管部，除霜加热器的金 属管被紧密接触地固定在冷却管的裸管部上。由此，积极地对冷却管进行加热，提高冷却管的传热，且可提高冷却管内的制冷剂的 热虹吸效果，因而可大幅度地降低除霜时的消耗电力。另外，通过将除霜加热器与处于最下层的冷却管紧密接触，可压縮冷却器和除霜加热 器的高度尺寸，使冷却器及除霜加热器节省空间。由此，能进一步扩大冰箱内储藏室的容 量，提高收纳性。本发明的带除霜加热器的冷却器及冰箱，具有冷却器和用于对冷却器进行除霜的除霜 加热器，除霜加热器设置成与冷却管接触。冷却器包括冷却管，其内部流动有制冷剂， 弯曲加工成具有直管部和弯管部的蛇行状；多个翅片，其具有冷却管插入用的长孔，在冷 却管的直管部上沿管轴方向相互留有间隔地重叠并被冷却管贯通。除霜加热器与冷却管的 直管部接触。
由此，可积极地对冷却管进行加热，提高冷却管的传热，且可提高冷却管内的制冷剂 的热虹吸效果。因此，可大幅度地降低除霜时的消耗电力。而且，通过将除霜加热器配置成与冷却管的直管部接触，可将除霜加热器收放在冷却 器内。由此，使冷却器及除霜加热器节省空间，能进一步扩大冰箱内储藏室的容量，提高 收纳性。本发明的带除霜加热器的冷却器及冰箱，包括具有多个翅片和贯通翅片的冷却管的 冷却器；设置在冷却器的制冷剂出口侧的用于临时保持液态制冷剂的蓄存器；用于对冷却 器进行除霜的除霜加热器，除霜加热器与蓄存器紧密接触地固定。由此，可积极地对蓄存器进行加热，提高冷却管的传热，且可提高蓄存器内的制冷剂 的热虹吸效果，因此，可大幅度地降低除霜时的消耗电力。本发明的带除霜加热器的冷却器及冰箱，通过对冷却管的传热可提高除霜效率，可大 幅度地降低除霜时的消耗电力。另外，除霜加热器的金属管表面的热量传递给冷却管或蓄存器，因而能使除霜加热器 的金属管的表面温度下降。在使用可燃性制冷剂时，由于除霜加热器的金属管的热量传递给与金属管紧密接触地 固定的冷却管或蓄存器，因而在不降低加热线的热容量的情况下可将金属管的表面温度抑 制在可燃性制冷剂的着火温度以下。
图l是本发明的实施形态l的冰箱的侧视图。图2是该实施形态的冰箱的主要部分的构成图。图3是该实施形态的冰箱的冷却器的主视图。图4是该实施形态的冰箱的冷却器的侧视图。图5是该实施形态的冰箱的除霜加热器周边部的放大图。图6是本发明的实施形态2的冷却器的侧视图。图7是该实施形态的冷却器的除霜加热器周边部的放大图。图8是本发明的实施形态3的冰箱的侧视图。图9是该实施形态的冰箱的主要部分的构成图。图10是该实施形态的冷却器的主视图。图ll是该实施形态的除霜加热器周边部的放大图。
图12是本发明的实施形态4的冰箱的侧视图。图13是该实施形态的冰箱的主要部分的构成图。图14是该实施形态的冷却器的主视图。图15是该实施形态的除霜加热器周边部的放大图。图16是本发明的实施形态5的冰箱的侧视图。图17是该实施形态的冰箱的主要部分的构成图。图18是该实施形态的冷却器的主视图。图19是该实施形态的冷却器的侧视图。图20是该实施形态的除霜加热器周边部的放大图。图21是现有的冰箱的冷却器周边的放大剖视图。图22是现有的冰箱的纵向剖视图。
具体实施方式
本发明包括冷却器，其具有多个翅片和贯通翅片的冷却管；除霜加热器，其设置在 冷却器的下方，为了对冷却器除霜而进行加热。除霜加热器的外壳由金属管构成。在冷却 器中使至少位于最下层的冷却管具有不带翅片的裸管部，除霜加热器的金属管被紧密接触 地固定在冷却管的裸管部上。通过如此构成，积极地对冷却管进行加热，使冷却管本身加 热，且可提高冷却管内的制冷剂的热虹吸效果，提高除霜效率。因此，可大幅度地降低除 霜时的消耗电力，可提供一种能降低消耗电力的冰箱。另外，通过将除霜加热器与处于最下层的冷却管接触，可压縮冷却器和除霜加热器的 高度尺寸，使冷却器及除霜加热器节省空间。由此，能进一步扩大冰箱内储藏室的容量， 提高收纳性，因而有助于使用者的使用方便。而且，通过将除霜加热器设置在最下层，可 利用热量的上升现象在大范围内对冷却器进行加热，可进行高效的除霜。另外，本发明的除霜加热器为多重管加热器，包括由电阻体构成的加热线；覆盖加 热线的玻璃管；覆盖玻璃管的金属管。由此，与用单管覆盖加热线的除霜加热器相比，可 降低外侧的金属管的表面温度。而且，由于能将外侧的金属管表面的热量经由冷却管高效 地向热交换器传热，因而能进一步降低表面温度。此外，外侧由金属管构成，因而可防止 霜或冰的成长引起玻璃的开裂，可确保安全。本发明在金属管上具有用于将金属管与裸管部固定的固定部。由此，不需要其他固定 部件，使冷却器与除霜加热器的紧密接触固定变得容易，可提高生产性。另外，通过固定
部增加金属管与冷却管的接触面积，可进一步使金属管的热量传递给冷却管，进一步提高 除霜效率。本发明在金属管上具有用于将金属管与裸管部固定的凹部。由此，通过将冷却管收放 在金属管的凹部内，可将冷却器和除霜加热器的综合高度抑制在较低，可实现小型化，可 配置在有限的空间内。而且，由于使金属管内表面与冷却管外表面紧密接触地固定，因而 增加了接触面积，可进一步将金属管的热量向冷却管传递，可进一步提高除霜效率。本发明的金属管由铝成形而成，利用铝的高传热性可将金属管的热量高效地传递给冷 却管，因而能进一步提高除霜效率。另外，铝成形性良好，能廉价地成形任意的截面形状。 因此，能使固定部或凹部与金属管一体地成形，可提高除霜加热器的生产性。本发明能对在冷却管内流动的制冷剂采用可燃性制冷剂。由于金属管表面的热量传递 给冷却管，因而在不降低除霜加热器的热容量的情况下就可将金属管的表面温度抑制在可 燃性制冷剂的着火温度以下。因此，万一可燃性制冷剂泄漏到冰箱内的情况下除霜加热器 发热，由于表面温度不到制冷剂的着火温度，因而泄漏的制冷剂不会点燃，可提高安全性。 而且，能提供除霜效率高、能大幅度地降低除霜时的消耗电力的冰箱。本发明具有冷却器和对冷却器进行除霜用的除霜加热器，除霜加热器配设成与冷却管 接触。冷却器包括冷却管，其内部流动有制冷剂，被弯曲加工成具有直管部和弯管部的 蛇行状；多个翅片，其具有冷却管插入用的长孔，在冷却管的直管部上沿管轴方向相互留 有间隔地重叠并被冷却管贯通。而且，除霜加热器与冷却管的直管部接触。通过如此构成， 积极地对冷却管进行加热，使冷却管本身加热，且可应用冷却管内的制冷剂的热虹吸效果， 提高除霜效率。因此，可大幅度地降低除霜时的消耗电力。本发明将除霜加热器从翅片的冷却管插入用的长孔插入，使其与冷却管接触。通过将 除霜加热器收放在冷却器内，可使冷却器及除霜加热器节省空间，能进一步扩大冰箱内储 藏室的容量。能提高收纳性，有利于使用者的使用方便。本发明的除霜加热器为金属管加热器，包括由电阻体构成的加热线；覆盖加热线的 金属管；充填在金属管内的绝缘材料。由于使外侧的金属管与冷却管接触，能将除霜加热 器表面的热量经由冷却管高效地向热交换器传热，因而能降低表面温度。此外，外侧由金 属管构成，因而可防止霜或冰的成长引起玻璃管的开裂，可确保安全。本发明的除霜加热器呈具有两个直管部和一个弯管部的U字形。由此，可提高除霜加 热器的插入性，提高生产性。本发明的除霜加热器被弯曲加工成具有直管部和弯管部的蛇行状。由此，可减少除霜
加热器的个数，削减部件个数，实现低成本。本发明的金属管由铝成形而成。由此，利用铝的高传热性可将金属管的热量高效地传 递给冷却管，能进一步提高除霜效率。本发明能对在冷却管内流动的制冷剂采用可燃性制冷剂。由于金属管表面的热量传递 给冷却管，因而在不降低除霜加热器的热容量的情况下就可将金属管的表面温度抑制在可 燃性制冷剂的着火温度以下。因此，万一可燃性制冷剂泄漏到冰箱内的情况下除霜加热器 发热，由于表面温度不到制冷剂的着火温度，因而泄漏的制冷剂不会点燃，可提高安全性。 而且，能提供除霜效率高、能大幅度地降低除霜时的消耗电力的冰箱。本发明包括具有多个翅片和贯通翅片的冷却管的冷却器；设置在冷却器的制冷剂出 口侧的用于临时保持液态制冷剂的蓄存器；用于对冷却器进行除霜的除霜加热器，除霜加 热器与蓄存器紧密接触地固定。在除霜动作时，积极地对蓄存器进行加热，使与蓄存器连 接的冷却管本身加热，且可应用蓄存器内的制冷剂的热虹吸效果，提高除霜效率，因此， 可大幅度地降低除霜时的消耗电力。由于对蓄存器本身加热，因而可大幅度地提高蓄存器 的除霜效果，能防止因蓄存器上残留霜而使冰箱冷却不良。而且，由于使除霜加热器与蓄 存器紧密接触地固定，因而可节省空间，使机械室小型化。本发明通过将蓄存器配置在冷却器的下方，由于蓄存器内的被加热的制冷剂产生的热 虹吸效果即对冷却器下方的蓄存器直接加热，制冷剂从冷却器下方朝上方高效地逐渐被加 热，因而能提高冷却器的除霜效率，大幅度地降低除霜时的消耗电力。本发明的除霜加热器为多重管加热器，包括由电阻体构成的加热线；覆盖加热线的 玻璃管；覆盖玻璃管的金属管。与用单管覆盖加热线的除霜加热器相比，可降低外侧的金 属管的表面温度，而且，由于能将外侧的金属管表面的热量经由冷却管高效地向热交换器 传热，因而能进一步降低表面温度。此外，外侧由金属管构成，因而可防止霜或冰的成长 引起玻璃管的开裂，可确保安全。本发明的金属管由铝成形而成。由此，利用铝的高传热性可将金属管的热量高效地传 递给蓄存器，因而能进一步提高除霜效率。另外，铝成形性良好，能廉价地成形任意的截 面形状。本发明的金属管的截面形状为与蓄存器的截面形状相吻合的凹状或凸状。由此，金属 管与蓄存器的定位变得容易，可提高生产性。本发明中，金属管与蓄存器用铝钎焊紧密接触地固定。由此，金属管与蓄存器不用作 为其他部件的固定用部件就可紧密接触地固定，可削减部件个数，实现低成本化。
本发明能对在冷却管内流动的制冷剂采用可燃性制冷剂。由于金属管表面的热量传递 给冷却管，因而在不降低除霜加热器的热容量的情况下就可将金属管的表面温度抑制在可 燃性制冷剂的着火温度以下。因此，万一可燃性制冷剂泄漏到冰箱内的情况下除霜加热器 发热，由于表面温度不到制冷剂的着火温度，因而泄漏的制冷剂不会点燃，是安全的。而 且，能提供除霜效率高的、能大幅度地降低除霜时的消耗电力的冰箱。 以下，参照附图对本发明的实施形态进行说明。 (实施形态l)图l是本发明的实施形态l的冰箱的侧视图。图2是该实施形态的冰箱的主要部分的构成图。图3是该实施形态的冰箱的冷却器的主视图。图4是该实施形态的冰箱的冷却器的侧视图。图5是该实施形态的冰箱的除霜加热器周边部的放大图。在图l、图2、图3、图4、图5中，在绝热箱体即冰箱本体100的顶部后方设有压縮机110，在冰箱本体100内部除了配置在上部的冷藏室以外还划分形成有多个储藏室，具体而言在最下部划分形成有作为第一储藏室的冷冻室101，在冷冻室101的上部划分形成有作为第二储藏室的蔬菜室102。在此，制冷循环中封入有作为可燃性制冷剂的异丁垸。在冷冻室101和蔬菜室102后方跨过两个储藏室地划分形成有冷却室103。在此，在本实施形态1那样将压缩机110设置在顶部后方以扩大冷冻室101及蔬菜室102的进深尺寸的冰箱中，对于冷却器120不仅要限制进深方向的尺寸，而且要尽可能减小高度尺寸。冷却器120是设置在冷却室103内的全铝热交换器，主要包括冷却管121、蓄存器122、 翅片123。冷却管121将铝管交替形成为直管部和弯管部，呈折返状地蛇行。从位于上部的入口 管121a流入的制冷剂经过了热交换后，从出口管121b流出。在此，位于冷却器120最下部 的不带翅片的裸管部121c位于整个冷却管121长度中包括大致中间点在内的部分，位于制 冷剂流路的大致中央，制冷剂的流路在裸管部121c反转并上升。蓄存器122位于冷却器120的制冷剂流动方向的下游侧，配置在冷却器120的上部。翅片123是被冷却管121贯通并沿上下方向构成的铝板，通过对冷却管121进行机械扩管 或液压扩管从而使冷却管121与翅片123紧密接触来固定。在此，翅片123的下方端位于裸管部121c的上部，冷却管121的最下层形成为不带翅片 的裸管部121c。不带翅片的裸管部不是指翅片组中翅片相互之间的裸管表面，而是指处于
由多个翅片形成的一定的翅片组以外的范围内的连续的裸管表面。除霜加热器130为双重管加热器，包括由金属电阻体形成为线圈状的加热线133;覆 盖加热线133的玻璃管134;覆盖玻璃管134的由铝成型的金属管135;覆盖玻璃管134、金 属管135的两端开口部的罩子136。除霜加热器130通过设置在金属管135上的固定部135a紧 密接触地固定在冷却器120的裸管部121c上。固定部135a具有沿着裸管部121c表面的大致 半圆形状。金属管135及固定部135a的金属材料考虑到传热性和电化学腐蚀等的腐蚀，采用与冷 却管121相同的铝材料，对于材料种类来说使用纯铝系最佳，但也可使用铝合金。为了提高生产效率，最好固定部135a在金属管135的管成形时一体成型，也就是说通 过铝挤出管等与金属管135—体成型。固定部135a与裸管部121c的紧密接触固定的方法最好是将固定部135a套向裸管部 121c后，对冷却管121进行机械扩管或液压扩管，使裸管部121c的外径变为固定部135a的 内径以上，从而将冷却管121与固定部135a及翅片123同时固定。也可采用这样的方法在 冷却器120完成后，将固定部135a套向裸管部121c，利用夹具等将固定部135a铆接固定在 裸管部121c上。另外，也可将固定部135a套向裸管部121c后用铝钎焊固定。因此，除霜加热器130通过固定部135a紧密接触地固定在冷却器120的一部分即裸管部 121c上，与现有的技术相比可降低冷却器120和除霜加热器130的综合高度。热敏电阻140是用于控制除霜的温度检测手段，本实施形态中，紧密接触地固定在蓄 存器122上。针对以上构成的冰箱，以下主要说明除霜的动作、作用。首先，通过冷却运行，冷却器120整体逐渐结霜。在此，除霜加热器130的金属管135 通过固定部135a紧密接触地固定在裸管部121c上，因而与冷却管121和翅片123同样地结 霜。此时，金属管135结霜可能会导致异常事态，从裸管部121c向下方成长的霜与金属管 135接触。然而，本实施形态使用了由铝材成型的金属管135，与现有技术那样使用单管加 热器的情况相比可抑制玻璃管开裂和电热线外露。另夕卜，冷却运行时除霜加热器135的金属管135a同样被冷却，金属管135作为冷却器120 的一部分可增加传热外面积，因而能增大冷却器120的冷却能力。在此，在本实施形态中，当控制部(省略详细说明)因压縮机的累计运行时间进入除
霜运行时，对除霜加热器130施加规定的电压。当除霜加热器130被施加规定电压后，加热器表面温度上升，首先使附着在除霜加热 器130的金属管135表面的霜融化。接着，由于设置在金属管135上的固定部135a与裸管部121c紧密接触地固定着，因而 来自除霜加热器130的热量高效地向冷却器120传热。与此同时，与现有的技术相比，冷却 器120与除霜加热器130的相对距离减小，辐射效率也得到提高。由此，裸管部121c被加热， 附着在裸管部121c表面的霜融化。此时，融化后的霜和水从裸管部121c的下方落下，但由于除霜加热器130的金属管135 的热量向裸管部121c传递，金属管135表面温度下降，因而即使霜和水附着在金属管135表 面上也可防止突然沸腾现象等引起的异常声响的发生。作为将金属管135表面温度进一步降低的方法，在金属管135表面设置散热用的肋和翅 片也是有效的。另外，与现有技术那样使用单管加热器的情况相比，通过采用金属管135，也可防止 霜和水的附着引起的热膨胀所导致的玻璃管开裂。接着，通过裸管部121c向冷却管121的传热及由除霜加热器130加热后的空气的对流对 冷却器120整体从下方朝上方加热，可高效地除霜。此外，通过裸管部121c被加热，内部的制冷剂也被加热，通过加热后的制冷剂的对流， 可快速地对冷却器120上部加热。也就是说，通过高效地对裸管部121c加热，就可提高冷却管121的传热和管内对流， 可高效地除霜。如上所述，本实施形态的冷却器是设置在冰箱本体100内的、具有贯通多个翅片122的 冷却管121的冷却器120，在冷却器120的下方形成有不带翅片122的裸管部121c，在裸管部 121c的下方设有除霜加热器130，除霜加热器130具有金属管135，金属管135上设有用于将 除霜加热器130固定在裸管部121c上的固定部135a。除霜加热器130通过固定部135a固定在 冷却器120的裸管部121c上，因而可提高冷却管121的传热和管内对流，可高效地除霜。而且，除霜加热器130是采用了金属管135的双重管式辐射加热器，即使在异常结霜时， 由于是双重的安全结构，因而可防止电热线的外露及抑制玻璃开裂。此外，压縮机110配置在冰箱本体100的顶部后方，冷却室103跨过两个储藏室地划分 形成在作为第一储藏室的冷冻室101和作为第二储藏室的蔬菜室102后方，在该冷却室103 内设有冷却器120和与冷却器120成一体的除霜加热器130。这样，与现有技术相比可废除 加热器罩，降低冷却器120和除霜加热器130的总高度尺寸，可扩大收纳空间。另外，可将从作为第一储藏室的冷冻室101的大致底部至作为第二储藏室的蔬菜室102 的大致顶部的、跨过两个储藏室的背面的几乎整个高度部分用作在上下方向收容冷却器 120的冷却室103。因此，充分利用该冷却室103的高度来增加冷却器120的高度尺寸，且縮 短冷却器120的进深尺寸，这样就可在维持冷却能力的同时实现冷却器120的薄型化。其结 果，可减薄冷却室103的厚度，而且由于压縮机110处于冷冻室101及蔬菜室102这两个储藏 室的区域外，因此，可使两个储藏室空间不会变为复杂的空间形状而扩大。其结果，可增 大冰箱的收纳容积，提高收纳性，使用方便。本实施形态中，将跨过冷冻室101及蔬菜室102这两个储藏室的背面的几乎整个高度部 分用作在上下方向收容冷却器120的冷却室103。但是，压縮机处于第一储藏室即冷冻室IOI 以外的区域内，在这样的冰箱中，冷冻室101背面的几乎整个高度部分具有冷却室103，在 此情况下，没有必要使冷冻室101成为复杂的空间形状，其结果，可扩大冷冻室IOI，增大 收纳容积，提高收纳性，使用方便。 (实施形态2)图6是本发明的实施形态2的冷却器的侧视图。图7是该实施形态的冷却器的除霜加热 器周边部的放大剖视图。在图6、图7中，冷却器120是设置在冷却室103内的全铝热交换器，主要包括冷却管12K 蓄存器122、翅片123。冷却管121将铝管交替形成为直管部和弯管部，呈折返状地蛇行。从位于上部的入口 管121a流入的制冷剂经过了热交换后，从出口管l21b流出。在此，位于冷却器120最下部 的不带翅片的裸管部121c位于整个冷却管121长度中包括大致中间点在内的部分，位于制 冷剂流路的大致中央，制冷剂的流路在裸管部121c反转并上升。蓄存器122位于冷却器120的制冷剂流动方向的下游侧，配置在冷却器120的上部。翅片123是被冷却管121贯通并沿上下方向构成的铝板，通过对冷却管121进行扩管从而 使冷却管121与翅片123紧密接触来固定。在此，翅片123的下方端位于裸管部121c的上部，冷却管121的最下层形成为不带翅片 的裸管部121c。不带翅片的裸管部是在实施形态l已说明的概念。除霜加热器130为双重管加热器，包括由金属电阻体形成为线圈状的加热线133;覆 盖加热线133的玻璃管134;覆盖玻璃管的由铝成型的金属管135;覆盖玻璃管134、金属管 135的两端开口部的罩子136。除霜加热器130通过设置在金属管135上的凹部135b紧密接触
地固定在冷却器120的裸管部l21c上。凹部135b是沿着裸管部121c表面的大致半圆形状的 凹坑。为了提高生产效率，最好凹部135b在金属管135的管成形时一体成型，也就是说通过 铝挤出管等与金属管135—体成型。另外，具有凹部135b的金属管135的截面形状不局限于正圆形，最好根据设置空间选 择为椭圆形或异形等。另外，金属管135的材料考虑到传热性和电化学腐蚀等的腐蚀，采用与冷却管121相同 的铝材料，对于材料种类来说使用纯铝系最佳，但也可使用铝合金。凹部135b与裸管部121c的紧密接触固定的方法最好是将凹部135b套向裸管部121c 后，对冷却管121进行机械扩管或液压扩管，使裸管部121c的外径变为凹部135b的内径以 上，从而将冷却管121与凹部135b及翅片123同时固定。另外，也可将凹部135b套向裸管部121c后用铝钎焊固定。因此，除霜加热器130通过凹部135b、裸管部121c紧密接触地固定在冷却器120上，且 裸管部121c位于除霜加热器130的金属管135的投影面内，因而与现有的技术相比可降低冷 却器120和除霜加热器130的综合高度。以上构成的冰箱的动作、作用与实施形态l大致相同，但本实施形态2中，裸管部121c 与金属管135的凹部135b进一步紧密接触地固定，因而裸管部121c与金属管135的传热变为 直接的方式，除霜加热器130的热量能更有效地传递给裸管部121c，提高除霜效率。 (实施形态3)图8是本发明的实施形态3的冰箱的侧视图，图9是该实施形态的冰箱的主要部分的构 成图，图10是该实施形态的冷却器的主视图，图ll是该实施形态的除霜加热器周边部的放 大剖视图。在图8至图11中，在绝热箱体即冰箱本体100的顶部后方设有压縮机110，在冰箱本体 IOO内部除了配置在上部的冷藏室以外还划分形成有多个储藏室，具体而言在最下部划分 形成有作为第一储藏室的冷冻室IOI，在冷冻室101的上部划分形成有作为第二储藏室的蔬 菜室102。在此，制冷循环中封入有作为可燃性制冷剂的异丁垸。 冷却室103跨过两个储藏室地划分形成在冷冻室101和蔬菜室102后方。 在此，在本实施形态3那样将压縮机110设置在顶部后方以扩大冷冻室101及蔬菜室102 的进深尺寸的冰箱中，对于冷却器120不仅要限制进深方向的尺寸，而且要尽可能减小高
度尺寸。冷却器120是设置在冷却室103内的全铝热交换器，主要包括冷却管121、蓄存器122、 翅片123。冷却管121将铝管弯曲加工成具有直管部121a和弯管部121b的蛇行状。从入口管124流 入的制冷剂经过了热交换后，从出口管125流出。蓄存器122位于冷却器120的制冷剂流动方向的下游侧，配置在冷却器120的上方。翅片123在冷却管121的直管部121a沿管轴方向相互留有间隔地重叠，并在表面设有贯 通冷却管121用的长孔123a。对于冷却器120来说，将冷却管121插入长孔123a内后，对冷却管121进行机械扩管或 液压扩管，从而将冷却管121与翅片123紧密接触地固定。长孔123a的宽度与冷却管121的外径基本相同，可使冷却管121与翅片123更加紧密接触。除霜加热器130为金属管加热器，包括由金属电阻体形成为线圈状的加热线133;金属管135，其呈U字形，具有覆盖加热线133的由铝成型的金属管直管部135c和金属管弯管 部135d;充填在金属管135内的绝缘材料136。除霜加热器130配设成从翅片123的冷却管插入用长孔123a插入，使冷却管121与金属 管135接触。金属管135的外径考虑到向长孔123a的插入性，最好取为与冷却管121同等以下。 金属管135考虑到传热性和电化学腐蚀等的腐蚀，最好采用与冷却管121相同种类的纯铝系，但也可使用铝合金。另外，对于除霜加热器130来说，利用弯曲金属管135时的回弹以及与长孔123a接触，使金属管与冷却管121接触，这对降低制造成本有利。作为其他的接触方法，也可将金属管135插入长孔123a后，利用心轴等强制地使金属管135扁平变形，使与冷却管121的接触更加牢固。因此，除霜加热器130通过冷却管121与冷却器120紧密接触，可将除霜加热器130收放 在冷却器120内，与现有的技术相比可降低冷却器120和除霜加热器130的综合高度。以上构成的冰箱的动作、作用与实施形态l基本相同，因而以下仅局限于本实施形态3 所特有的部分进行说明。首先，本实施形态3中，由于将除霜加热器130设置在冷却器120内，因而在冷却运行 时，除霜加热器130的金属管135同样冷却，金属管135作为冷却器120的一部分增加传热外
面积。因此，可增大冷却器120的冷却能力。接着，在除霜动作时，除霜加热器130的热量通过冷却管121逐渐向翅片123传递，对 冷却器120整体加热，高效地进行除霜。此外，通过冷却管121被加热，冷却管121内部的制冷剂也被加热，可有效地应用加热 后的制冷剂的对流效应，即制冷剂的热虹吸效果，可大幅度地提高除霜效果。因此，可快 速地对冷却器120上部加热。另外，也可在冷却器120中配设容量不同的除霜加热器130，例如，在除霜较难的^^却 器120的上部设有大容量的除霜加热器130，在除霜较容易的冷却器下部设有小容量的除霜 加热器130等，从而可高效地加热冷却器120。通过将除霜加热器130设置在冷却器120内，可使冷却器及除霜加热器节省空间。由此， 能进一步扩大冰箱内储藏室的容量，提高收纳性，更有利于使用者的使用方便。如上所述，本实施形态3的冰箱的带除霜加热器的冷却器设置在冰箱本体100内，具有 冷却管121;翅片123;具有与冷却管121接触的U字形的金属管135的除霜加热器130。由于 除霜加热器130的金属管135与冷却器120的冷却管121接触，因而能提高冷却管121的传热 和管内的对流，能高效地进行除霜。另外，本实施形态3中，如图11所示，使U字形的金属管135与所有的长孔接触，但并 不要求U字形的金属管135必须与所有的长孔接触，也可根据需要例如每隔一个长孔与U字 形的金属管135接触。 (实施形态4)图12是本发明的实施形态4的冰箱的侧视图，图13是该实施形态的冰箱的主要部分的 构成图，图14是该实施形态的冷却器的主视图，图15是该实施形态的除霜加热器周边部的 放大图。在图12至图15中，在绝热箱体即冰箱本体100的顶部后方设有压縮机110，在冰箱本体 IOO内部除了配置在上部的冷藏室以外还划分形成有多个储藏室，具体而言在最下部划分 形成有作为第一储藏室的冷冻室IOI，在冷冻室101的上部划分形成有作为第二储藏室的蔬 菜室102。在此，制冷循环中封入有作为可燃性制冷剂的异丁烷。 冷却室103跨过两个储藏室地划分形成在冷冻室101和蔬菜室102后方。 在此，在本实施形态4那样将压缩机110设置在顶部后方以扩大冷冻室101及蔬菜室102 的进深尺寸的冰箱中，对于冷却器120不仅要限制进深方向的尺寸，而且要尽可能减小高
度尺寸。冷却器120是设置在冷却室103内的全铝热交换器，主要包括冷却管121、蓄存器122、 翅片123。冷却管121将铝管弯曲加工成具有直管部121a和弯管部121b的蛇行状。从入口管124流 入的制冷剂经过了热交换后，从出口管125流出。蓄存器122位于冷却器120的制冷剂流动方向的下游侧，配置在冷却器120的上方。翅片123在冷却管121的直管部121a沿管轴方向相互留有间隔地重叠，并在表面设有贯 通冷却管121用的长孔123a。对于冷却器120来说，将冷却管121插入长孔123a内后，对冷却管121进行机械扩管或 液压扩管，从而将冷却管121与翅片123紧密接触地固定。长孔123a的宽度与冷却管121的外径基本相同，可使冷却管121与翅片123更加紧密接触。除霜加热器130为金属管加热器，包括由金属电阻体形成为线圈状的加热线133;金属管135，其弯曲加工成蛇行状，具有覆盖加热线133的由铝成型的金属管直管部135c和弯 曲的金属管弯管部135d;充填在金属管135内的绝缘材料i36。在此，弯曲加工为蛇行状的 金属管135是指由一根金属管连续弯曲加工而成，呈蛇形状。除霜加热器130配设成从翅片123的冷却管插入用长孔123a插入，使冷却管121与金属 管135接触。金属管135的外径考虑到向长孔123a的插入性，最好取为与冷却管121同等以下。 金属管135考虑到传热性和电化学腐蚀等的腐蚀，最好采用与冷却管121相同种类的纯铝系，但也可使用铝合金。另外，对于除霜加热器130来说，通过弯曲金属管135时的反弹以及与长孔123a接触，从而与冷却管121接触，这对降低制造成本有利。作为其他的接触方法，也可将金属管135插入长孔123a后，利用心轴等强制地使金属管135扁平变形，使与冷却管121的接触更加牢固。因此，除霜加热器130通过冷却管121与冷却器120紧密接触，可将除霜加热器130收放 在冷却器120内，因而与现有的技术相比可降低冷却器120和除霜加热器130的综合高度。以上构成的冰箱的动作、作用与实施形态1 3类似，故省略详细的说明，仅局限于本 实施形态4所特有的部分进行说明。首先，通过冷却运行，冷却器120整体逐渐结霜。在此，除霜加热器130的金属管135与冷却管121紧密接触，因而与冷却管121和翅片123同样地结霜。在除霜运行中，除霜加热器130被外加规定电压后，加热器表面温度上升，首先使附 着在除霜加热器130的金属管135表面的霜融化。接着，由于金属管135与冷却管121的接触， 因而来自除霜加热器130的热量高效地从金属管135向冷却管121传热。接着，热量通过冷却管121逐渐向翅片123传递，对冷却器120整体加热，高效地进行 除霜。此外，通过冷却管121被加热，冷却管121内部的制冷剂也被加热。其结果，可有效地 应用加热后的制冷剂的对流效应，即制冷剂的热虹吸效果，可大幅度地提高除霜效果，因 此，可快速地对冷却器120上部加热。除霜加热器130是具有蛇行状的一体件，因而可削减零件个数，且在与冷却管121接触 的状态下容易插入翅片123的长孔123a内，可降低制造成本。另外，通过将除霜加热器130设置在冷却器120内，可使冷却器120及除霜加热器130节 省空间。由此，能进一步扩大冰箱内储藏室的容量，提高收纳性，更有利于使用者的使用 方便。如上所述，本实施形态4的冰箱的带除霜加热器的冷却器设置在冰箱本体100内，具有 冷却管121;翅片123;具有弯曲加工成蛇行状的金属管135的除霜加热器130，该金属管135 具有与冷却管121接触的直管部135c和弯管部135d。由于除霜加热器130的金属管135与冷 却器120的冷却管121接触，因而能提高冷却管121的传热和管内的对流，能高效地进行除 霜。(实施形态5)图16是本发明的实施形态5的冰箱的侧视图。图17是该实施形态的冰箱的主要部分的 构成图。图18是该实施形态的冷却器的主视图。图19是该实施形态的冷却器的侧视图。图 20是该实施形态的除霜加热器周边部的放大图。在图16至图20中，在绝热箱体即冰箱本体100的顶部后方设有压缩机110，在冰箱本体 IOO内部除了配置在上部的冷藏室以外还划分形成有多个储藏室，具体而言在最下部划分 形成有作为第一储藏室的冷冻室IOI，在冷冻室101的上部划分形成有作为第二储藏室的蔬 菜室102。在此，制冷循环中封入有作为可燃性制冷剂的异丁垸。冷却室103跨过两个储藏室地划分形成在冷冻室101和蔬菜室102后方。在此，在本实施形态5那样将压缩机110设置在顶部后方以扩大冷冻室101及蔬菜室102
的进深尺寸的冰箱中，对于冷却器120不仅要限制进深方向的尺寸，而且要尽可能减小高 度尺寸。冷却器120是设置在冷却室103内的全铝热交换器，包括冷却管121、蓄存器122、翅片123。冷却管121使铝管蛇行成直管部和弯管部交互形成的曲折状。从位于下部的入口管 121a流入的制冷剂经过了热交换后，通过蓄存器122从出口管121b流出。蓄存器122位于冷却器120的制冷剂流动方向的下游侧，配置在冷却器120的最下部。翅片123是被冷却管121贯通的上下方向构成的铝板，通过对冷却管121进行机械扩管或 液压扩管，将冷却管121与翅片123紧密接触地固定。除霜加热器130为双重管加热器，包括由金属电阻体形成为线圈状的加热线133;覆 盖加热线133的玻璃管134;覆盖玻璃管134的由铝成型的金属管135;以及覆盖玻璃管134、 金属管135的两端开口部的罩子136，金属管135与蓄存器122紧密接触地固定。金属管135考虑到传热性和电化学腐蚀等的腐蚀，最好采用与蓄存器122相同种类的纯 铝系，但也可使用铝合金。另外，金属管135的截面形状考虑到制造成本最好是大致圆形，但若出于增加蓄存器 122与金属管135的接触面积或提高定位的固定作业性等，也可采用椭圆形、大致四边形、 大致多边形或与蓄存器122的表面形状吻合的凹形或凸形的截面形状。另外，金属管135与蓄存器122的紧密接触固定方法是将金属管135与蓄存器122侧面 下部接触后，对接触面进行铝钎焊，这样的方法由于不需要作为另外部件的固定用部件， 从生产成本上来说是较佳。钎焊方法无任是采用炉中钎焊还是焊炬钎焊都可获得相同的效 果。作为不需要固定用部件的其他方法也有TIG焊接。因此，除霜加热器130通过蓄存器122与冷却器120紧密接触固定，与现有的技术相比 可降低冷却器120和除霜加热器130的综合高度。以上构成的冰箱基本上与实施形态l进行同样的动作、作用，因而省略详细的说明， 仅对本实施形态5所特有的部分进行说明。首先，通过冷却运行，冷却器120整体逐渐结霜。在此，除霜加热器130的金属管135 与蓄存器122紧密接触固定，因而与冷却管121和翅片123同样地结霜。在除霜运行中，除霜加热器130被外加规定电压后，加热器表面温度上升，首先使附 着在除霜加热器130的金属管135表面的霜融化。接着，来自除霜加热器130的热量高效地 从金属管135向紧密接触地固定着的蓄存器122传热。由于制冷剂临时保持在蓄存器122内，
因而能积极地对该制冷剂加热。接着，通过借助蓄存器122向冷却管121的传热以及被除霜加热器130加热升温后的空 气的对流，从下方朝上方对冷却器120整体加热，高效地进行除霜。
此外，通过蓄存器122被加热，内部的制冷剂也被加热，因而能将蓄存器122内的历来 除霜时没有利用的大量制冷剂作为加热后的制冷剂的对流效应，即制冷剂的热虹吸效果有 效地加以利用。这样，可大幅度地提高除霜效果，因此，可快速地对冷却器120上部加热。因此，通过将除霜困难的蓄存器122设置在冷却器120的下部，且高效地对蓄存器122 进行加热，就可提高冷却管121的传热和管内对流，高效地进行冷却器120的除霜。另外，与现有的技术相比，冷却器120与除霜加热器130的相对距离减小，从而可实现 机械室的小型化。融化后的霜和水从蓄存器122的下方落下，但由于除霜加热器130的金属管135的热量 向蓄存器122传递，金属管135表面温度下降。因而即使霜和水附着在金属管135表面上也 可防止突然沸腾现象等引起的异常声响的发生。如上所述，本实施形态5的冰箱的带除霜加热器的冷却器设置在冰箱本体100内，具有 冷却管121;翅片123;具有金属管135的除霜加热器130，该金属管135紧密接触地固定在 冷却器120下方设有的蓄存器122上。由于除霜加热器130通过金属管135与冷却器120的蓄 存器122紧密接触地固定，因而能提高蓄存器122的传热和管内的对流，能高效地进行除霜。
综上所述，本发明的带除霜加热器的冷却器能提高除霜效率而节能，除了冰箱以外还 适用于自动售货机等的用途。
权利要求
1.一种带除霜加热器的冷却器，包括冷却器，其具有多个翅片以及加工成直管部与弯管部连续的蛇行状并贯通所述翅片的冷却管；以及除霜加热器，其对所述冷却器进行除霜并具有金属管，在流经所述冷却器的制冷剂的流路部上可对其传热地安装有所述除霜加热器。
2. 如权利要求l所述的带除霜加热器的冷却器，其特征在于，所述冷却器至少在位于最下层的所述冷却管上具有不带所述翅片的裸管部，所述除霜加热器的所述金属管被紧密接触地固定在所述冷却管的所述裸管部上。
3. 如权利要求2所述的带除霜加热器的冷却器，其特征在于，所述除霜加热器为多重 管加热器，包括由电阻体构成的加热线；覆盖所述加热线的玻璃管；覆盖所述玻璃管的金属管。
4. 如权利要求3所述的带除霜加热器的冷却器，其特征在于，在所述金属管上具有用 于将所述金属管与所述裸管部固定的固定部。
5. 如权利要求3所述的带除霜加热器的冷却器，其特征在于，在所述金属管上具有用 于将所述金属管与所述裸管部固定的凹部。
6. 如权利要求l所述的带除霜加热器的冷却器，其特征在于，所述翅片具有所述冷却 管插入用的长孔，所述翅片在所述冷却管的所述直管部上沿管轴方向相互留有间隔地重 叠，所述冷却管贯通所述长孔，所述除霜加热器与所述冷却管接触。
7. 如权利要求6所述的带除霜加热器的冷却器，其特征在于，所述除霜加热器从所述 翅片的冷却管插入用的长孔插入，并与所述冷却管接触。
8. 如权利要求6所述的带除霜加热器的冷却器，其特征在于，所述除霜加热器为金属 管加热器，包括由电阻体构成的加热线；覆盖所述加热线的金属管；充填在所述金属管 内的绝缘材料。
9. 如权利要求8所述的带除霜加热器的冷却器，其特征在于，所述除霜加热器呈具有两个直管部和一个弯管部的u字形。
10. 如权利要求8所述的带除霜加热器的冷却器，其特征在于，所述除霜加热器弯曲 加工成具有直管部和弯管部的蛇行状。
11. 如权利要求l所述的带除霜加热器的冷却器，其特征在于，将流经所述冷却器的 制冷剂的流路部的最下层作为形成所述冷却器的制冷剂出口侧流路的蓄存器，所述除霜加热器与所述蓄存器紧密接触地固定。
12.如权利要求10所述的带除霜加热器的冷却器，其特征在于，在所述冷却器的下方 设有所述蓄存器。
13. 如权利要求ll所述的带除霜加热器的冷却器，其特征在于，所述除霜加热器为多 重管加热器，包括由电阻体构成的加热线；覆盖所述加热线的玻璃管；覆盖所述玻璃管 的金属管。
14. 如权利要求ll所述的带除霜加热器的冷却器，其特征在于，所述金属管的截面形 状是与所述蓄存器的截面形状相吻合的凹状或凸状。
15. 如权利要求ll所述的带除霜加热器的冷却器，其特征在于，所述金属管与所述蓄 存器用铝钎焊紧密接触地固定。
16. 如权利要求1至15中任一项所述的带除霜加热器的冷却器，其特征在于，所述金属管由铝成形而成。
17. —种冰箱，其特征在于，在所述冷却管内流动的制冷剂是可燃性制冷剂，所述冰 箱具有权利要求1至16中任一项所述的带除霜加热器的冷却器。
全文摘要
一种设置在构成储藏室的绝热箱体即冰箱本体内的冷却器包括冷却管和翅片，在至少位于最下层的冷却管上具有不带翅片的裸管部。除霜加热器通过固定部固定在冷却器的裸管部上。通过这样的构成，能提高冷却管的传热和管内对流，高效地进行除霜，降低除霜时的消耗电力，还可使冷却器和除霜加热器节省空间。
文档编号F25D21/08GK101158532SQ20071016231
公开日2008年4月9日 申请日期2007年9月27日 优先权日2006年10月2日
发明者伊藤和彦, 辻本明德 申请人:松下电器产业株式会社