專利名稱：電冰箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電冰箱，尤其是應用于具備使用可燃性制冷劑的冷凍循環(huán)的電冰箱。
背景技術(shù)：
一般情況下，電冰箱的結(jié)構(gòu)是，從冷凍循環(huán)的蒸發(fā)器內(nèi)穿過的制冷劑從與蒸發(fā)器表面接觸的空氣獲得熱而蒸發(fā)，因此而被冷卻了的空氣作為冷氣，由循環(huán)風扇輸送到冰箱內(nèi)。在蒸發(fā)器從蒸發(fā)器周邊的空氣獲得熱冷卻冰箱內(nèi)時，在運轉(zhuǎn)過程中會在蒸發(fā)器的表面結(jié)霜。因此，其結(jié)構(gòu)是，在蒸發(fā)器的下方設(shè)有除霜用玻璃管加熱器，由除霜用玻璃管加熱器的輻射熱溶化并除去附著在蒸發(fā)器上的霜。
雖然這樣的電冰箱的制冷劑，一直使用HFC系制冷劑，但由于HFC系制冷劑存在地球變暖等環(huán)境問題，所以，近年來使用地球變暖系數(shù)小的碳氫化合物系制冷劑了。該碳氫化合物系制冷劑是可燃性制冷劑。
使用碳氫化合物系制冷劑的冷凍循環(huán)，若可燃性制冷劑泄漏到冰箱內(nèi)，則由于冰箱內(nèi)為密閉的狀態(tài)，所以，可燃性制冷劑容易儲存在除霜用玻璃管加熱器的周邊或冰箱內(nèi)，在除霜用玻璃管加熱器的表面溫度上升到可燃性制冷劑的燃點的場合，泄漏的可燃性制冷劑有可能燃燒。
用于解決這一問題的電冰箱，如日本專利公報特開平11-257831號(專利文獻1)所表明的那樣，具有制成多層管結(jié)構(gòu)的加熱器，使玻璃管表面溫度小于可燃性制冷劑的燃點。該專利文獻1所使用的除霜用玻璃管加熱器具備兩端密閉且內(nèi)部為真空的圓筒狀玻璃管和組裝在該玻璃管內(nèi)的加熱器。另外，其結(jié)構(gòu)為由金屬電阻體構(gòu)成的電熱絲組裝在加熱器兩端被玻璃管用帽密封著的圓筒狀的多層玻璃管內(nèi)。
專利文獻1日本專利公報特開平11-257831號專利文獻1的圖2所示的結(jié)構(gòu)，在蒸發(fā)器進行除霜時，在從蒸發(fā)器滴下的除霜水接觸到被加熱了的除霜用玻璃管加熱器的場合，玻璃管有可能會破損。為了防止玻璃管破損，一般情況下，在除霜用玻璃管加熱器的上方設(shè)置防止除霜水接觸用的金屬制頂板。但是，設(shè)置該頂板的結(jié)構(gòu)存在問題，由于要安裝頂板，所以可操作性不好，成本變高了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于提供一種結(jié)構(gòu)便宜、即使與從蒸發(fā)器滴下的除霜水接觸也不必擔心破損的、對于可燃性制冷劑的泄漏來說能提高安全性能的電冰箱。
而且，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點根據(jù)以下描述就能明白。
為了達到上述目的，本發(fā)明的電冰箱具備使用可燃性制冷劑的冷凍循環(huán)的蒸發(fā)器和設(shè)置在上述蒸發(fā)器的附近的除霜加熱器，上述除霜加熱器具有由金屬電阻體構(gòu)成的電熱絲；收納上述電熱絲的內(nèi)部玻璃管；制成覆蓋上述內(nèi)部玻璃管的外部、在它們之間具有空間、為雙層管的外部金屬管，制成在上述電熱絲發(fā)熱時上述外部金屬管的表面溫度為低于上述可燃性制冷劑的燃點的溫度。
為了達到上述目的，本發(fā)明的電冰箱具備使用可燃性制冷劑的冷凍循環(huán)的蒸發(fā)器和對著上述蒸發(fā)器的正下方橫向設(shè)置的除霜加熱器，上述除霜加熱器具有由金屬電阻體構(gòu)成的電熱絲；收納上述電熱絲的內(nèi)部玻璃管；密封上述內(nèi)部玻璃管內(nèi)的玻璃管用帽；制成覆蓋上述內(nèi)部玻璃管的外部、在它們之間具有空間、為雙層管的外部金屬管；介于上述外部金屬管的端部開口部和上述內(nèi)部玻璃管之間、密封上述外部金屬管和上述玻璃管之間的空間的絕熱性的金屬管用帽，制成在上述電熱絲發(fā)熱時上述外部金屬管的表面溫度為低于上述可燃性制冷劑的燃點的溫度。
而且，本發(fā)明追加的其它結(jié)構(gòu)根據(jù)以下的描述就能明白。


圖1是表示本發(fā)明的一實施例的電冰箱的縱剖視圖。
圖2是圖1的電冰箱所使用的除霜加熱器的主視圖。
圖3是圖2的除霜加熱器的端部的縱剖視圖。
圖4是圖2的除霜加熱器所使用的金屬管用帽的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
以下參照附圖具體地對本發(fā)明的一實施例進行說明。
圖1是具有冷凍循環(huán)的電冰箱的剖視圖。電冰箱2由電冰箱本體1以及門3～5構(gòu)成用于儲藏食品等的儲藏室(冰箱內(nèi))10～11。儲藏室10～12通常關(guān)閉門3～5變成被密閉的狀態(tài)。而且，各儲藏室10～12通過冷氣通道連通。電冰箱本體1由外箱、隔熱材料和內(nèi)箱構(gòu)成。在電冰箱本體1的前面安裝有冷藏室門3、蔬菜室門4、冷凍室門5，形成冷藏室10、蔬菜室11、冷凍室12。
電冰箱2，為了對冰箱內(nèi)進行冷卻，具備冷凍循環(huán)、冷卻用風扇8和電動調(diào)節(jié)器9等。冷凍循環(huán)用管路連接壓縮機6、冷凝器(圖未示)、減壓裝置(圖未示)、蒸發(fā)器7等構(gòu)成。封在冷凍循環(huán)內(nèi)的制冷劑使用即使泄漏也不會對地球變暖帶來影響的R290(丙烷)和R600a(異丁烷)等碳氫化合物系制冷劑。這些碳氫化合物系制冷劑是可燃性制冷劑。壓縮機6配置在電冰箱本體1的背面下部形成的機械室內(nèi)。蒸發(fā)器7用板翼管型熱交換器構(gòu)成，配置在冰箱內(nèi)(具體地說，是在冷凍室12的背面部形成的蒸發(fā)器室內(nèi))。
冷卻用風扇8配置在蒸發(fā)器7的上方，以使被蒸發(fā)器7冷卻了的冷氣在各儲藏室10～12中循環(huán)。而且，冷卻用風扇8由葉片和馬達構(gòu)成。電動調(diào)節(jié)器9能轉(zhuǎn)動地設(shè)置在冷氣通道的中途，用于調(diào)節(jié)來自蒸發(fā)器7的冷氣的供給量。
在蒸發(fā)器7的附近設(shè)有除霜加熱器13。為了高效地除去在蒸發(fā)器7上結(jié)的霜，該除霜加熱器13配置在蒸發(fā)器7的下方。具體地說，除霜加熱器13對著蒸發(fā)器7的正下方橫向設(shè)置，在除霜加熱器13和蒸發(fā)器7之間沒有安裝頂板等遮蔽物。
這樣的電冰箱，通過停止冷凍循環(huán)的運轉(zhuǎn)、同時向除霜加熱器13通電，用來自除霜加熱器13的輻射熱加熱附著在蒸發(fā)器7上的霜使其溶化，來進行除霜。由控制部18和傳感器(圖未示)對除霜加熱器13進行接通、斷開控制。
以下，參照圖2和圖3，進一步對除霜加熱器13的具體結(jié)構(gòu)進行說明。
除霜加熱器13具備電熱絲14、內(nèi)部玻璃管15、硅橡膠制的玻璃管用帽17、外部金屬管16、陶瓷制的金屬管用帽19。
電熱絲14由金屬電阻體構(gòu)成，收納在內(nèi)部玻璃管15內(nèi)。玻璃管用帽17設(shè)置成密封內(nèi)部玻璃管15內(nèi)部，同時覆蓋電熱絲14的從內(nèi)部玻璃管15導出的部分。而且，內(nèi)部玻璃管15內(nèi)抽真空。外部金屬管16覆蓋內(nèi)部玻璃管15的外部，在其之間具有空間，與內(nèi)部玻璃管15形成雙層管。金屬管用帽19設(shè)置成介于外部金屬管16的端部開口部和玻璃管用帽之間，同時密封外部金屬管16和內(nèi)部玻璃管15之間的空間。玻璃管用帽17和金屬管用帽19大致對稱地設(shè)置在內(nèi)部玻璃管15和外部金屬管16的兩端部。
外部金屬管16用熱效率、導熱率高的鋁管制成。因此，便于減輕除霜加熱器13的重量和提高除霜性能。即，鋁的比重為2.71，比鐵(比重7.87)和銅(比重8.93)等金屬材料輕，大約是3分之1。另外，即使在導熱性能方面也比鐵大約3倍(鋁180kcal/m·hr·℃、鐵47kcal/m·hr·℃，通過將其作為除霜加熱器13的外管，能使除霜加熱器13的表面溫度均勻，與縮短除霜時間和節(jié)能有關(guān)。再有，由于鋁在空氣中生成致密、穩(wěn)定的氧化保護膜，該保護膜能防止腐蝕，所以，不會因為接觸從蒸發(fā)器7滴下的除霜水等而產(chǎn)生紅銹，與玻璃管相比能提高可靠性。而且，由于鋁加工性能優(yōu)異，所以能以低成本制作除霜加熱器13。
設(shè)定電熱絲14的發(fā)熱溫度和各要素的尺寸，以使在電熱絲14發(fā)熱時，內(nèi)部玻璃管15和外部金屬管16的表面溫度，為比可燃性制冷劑的燃點低的溫度。因此，即使冷凍循環(huán)內(nèi)的可燃性制冷劑泄漏了，也不會被除霜加熱器13引燃可燃性制冷劑，能提高安全性能。
以下，參照圖3和圖4，對除霜加熱器13端部的具體結(jié)構(gòu)進行說明。圖3是圖2的除霜加熱器13的端部的縱剖視圖，圖4是金屬管用帽19的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4(A)是金屬管用帽19的主視圖，圖4(B)是金屬管用帽19的側(cè)視圖，圖4(C)是金屬管用帽19的側(cè)剖視圖。
金屬管用帽19如以上所述，使用鋁材料。因此，能防止由來自導熱性能好的外部金屬管16的熱和穿過內(nèi)部玻璃管15的熱加熱玻璃管用帽17而溫度過度上升。特別是，由于金屬管用帽19對著蒸發(fā)器7的正下方設(shè)置，所以必須吸水率小，而且，為了防止從內(nèi)部玻璃管15和外部金屬管16向玻璃管用帽17放熱，導熱率必須小(換言之，具有絕熱性能)，再有，為了減少由于斷續(xù)地進行蒸發(fā)器7的冷卻和電熱絲14的加熱所帶來的影響，熱膨脹系數(shù)必須小且耐熱沖擊性能必須好。因此，在本實施例，由于用金屬管用帽19作為絕緣子，所以能滿足這些要求。
在電冰箱2，由于由蒸發(fā)器7和除霜加熱器13反復地進行制冷、加熱運轉(zhuǎn)，所以，在外部金屬管16和內(nèi)部玻璃管15之間的空間，空氣中的水分和附著在硅橡膠帽17附近的水滴被吸入到管內(nèi)，儲存在內(nèi)部，有可能達到內(nèi)部玻璃管15破損等的程度。因此，在本實施例，在金屬管用帽19的下部設(shè)有用于排出水的排水槽20。因此，即使水分被吸入到外部金屬管16和內(nèi)部玻璃管15之間，由于水從排水槽20流出去了，所以能防止儲存在內(nèi)部空間破壞內(nèi)部玻璃管15。該排水槽20制成貫通金屬管用帽19和外部金屬管16的接觸面的最下端部。另外，內(nèi)部玻璃管15，為了防止由于進入到內(nèi)部空間的水分而劣化，使用強化玻璃。
在金屬管用帽19的側(cè)端部的內(nèi)周設(shè)有多個加強筋21，保持內(nèi)部玻璃管15。因此，金屬管用帽19和內(nèi)部玻璃管15的接觸面變小了，能進一步減小向玻璃管用帽17的熱傳遞。加強筋21用4根形成，具有大約45度的角度，設(shè)置成放射狀。在多個加強筋21之間形成有下部空間30，成為進入到金屬管用帽19的內(nèi)部的水的排水槽30。因此，進入到金屬管用帽19內(nèi)的水能從排水槽30排出，能防止水儲存在內(nèi)部。
金屬管用帽19，將其側(cè)面抵在玻璃管用帽17的側(cè)面上，而且形成有從其側(cè)面突出來以覆蓋該抵接部的上方的頂板部22。因此，能防止在除霜時從蒸發(fā)器7滴落的除霜水從玻璃管用帽17和絕緣子帽19之間進入到內(nèi)部。另外，頂板部22由于將其上面制成圓形等傾斜面，所以，除霜水不會殘留在上面，而能很容易地向下流到下方。
嵌合在玻璃管用帽17的外周的多個突出部22、23，設(shè)置成突出于金屬管用帽19的側(cè)面。與頂板部共用上部突出部22。下部突出部23的上面23a制成向外下方傾斜。因此，即使除霜水進入到玻璃管用帽17和絕緣子帽19之間，由于為除霜水容易從上面傾斜面23a流出到外部的結(jié)構(gòu)，所以，能防止水儲存在玻璃管用帽17和絕緣子帽19之間。
另外，多個突出部23為同一圓周面，另外，如圖4(B)所示，突出部23和頂板部22為同一面。所以，由于能水平地對金屬管用帽19進行加工，所以，能提高成形作業(yè)性和燒結(jié)穩(wěn)定性，能制成無變形和破損的金屬管用帽19。
嵌合在玻璃管用帽17的外周突出形成的凸部23c和在金屬管用帽19的內(nèi)周凹入形成的凹部23b進行組合。因此，在嵌合玻璃管用帽17和金屬管用帽19時，能防止金屬管用帽10旋轉(zhuǎn)。
另外，從加強筋21的外周部形成向中央一側(cè)延伸的保護管保持筒部28，外部金屬管16能保持在其外周部上。該保護管保持筒部28的與外部金屬管16接觸的保持面24a設(shè)計成沿除霜加熱器13的長度方向較長。再有，在保護管保持筒部28的中央一側(cè)內(nèi)周，設(shè)有用于密封與內(nèi)部玻璃管15之間的間隙的密封部29。該密封部29的密封面24b也設(shè)計成沿除霜加熱器13的長方向上較長。這樣一來，由于使金屬管用帽19和外部金屬管16的保持面以及金屬管用帽19和內(nèi)部玻璃管15的密封面較長，所以，能抑制泄漏的可燃性制冷劑滲入到外部金屬管16和金屬管用帽19之間的空間，能提高安全性。
由于在內(nèi)部玻璃管15和外部鋁管16的插入口上設(shè)有倒角(錐度)25，所以各個管子容易插到金屬管用帽19上，能防止在插入時金屬管用帽19破損。
在保持外部金屬管16和金屬管用帽19時，在外部金屬管16的側(cè)端部的側(cè)面形成有空間26。由外部金屬管16的端部和金屬管用帽19的壁面之間的間隙形成該空間。由于該空間設(shè)定得比外部金屬管16因熱膨脹變形、端部伸長的尺寸要大，所以，即使外部金屬管16被電熱絲14加熱以及被蒸發(fā)器7冷卻而產(chǎn)生熱膨脹或熱收縮，也能將其吸收。
根據(jù)上述實施例的電冰箱，具有以下效果。
由于制成具備內(nèi)部玻璃管15和外部金屬管16的雙層管結(jié)構(gòu)，而且將除霜加熱器13的表面溫度設(shè)定為可燃性制冷劑不會燃燒的溫度，所以，即使發(fā)生可燃性制冷劑泄漏的事件，除霜加熱器13的表面也不會達到可燃性制冷劑的燃點。該燃點表明，電冰箱內(nèi)部、尤其是蒸發(fā)器周圍的空氣溫度較低，所以，可能是比可燃性氣體的燃點20℃低的溫度。
另外，由于使用金屬管用帽19和外部金屬管16，能防止從蒸發(fā)器7滴落的除霜水破壞內(nèi)部玻璃管15，而且，能去除現(xiàn)有的用于防止玻璃管破損的另外設(shè)置的頂板，能廉價地進行制作。
再有，由于使用導熱性能好的外部金屬管16，所以，除霜加熱器13的表面溫度均勻，能高效地進行除霜，縮短除霜時間。另外，由于縮短除霜時間，還能節(jié)能。
再有，由于使用陶瓷制的金屬管用帽19，所以能防止玻璃管用帽17溫度過度升高，因此，能防止玻璃管用帽17老化。
再有，由于將橡膠帽保護用的頂板部22和加強筋23設(shè)置在金屬管用帽19上，另外，在金屬管用帽19的下部設(shè)置排水槽30，所以，能防止除霜水從玻璃管用帽17一側(cè)滲入，由于即使水滲入了，也能從排水槽30排出，所以，能防止內(nèi)部玻璃管15破損。
再有，由于分別使外部金屬管16和金屬管用帽19、以及金屬管用帽19和內(nèi)部玻璃管15的接觸面較長，所以能抑制外氣進入，因此，即使可燃性制冷劑泄漏了，也能防止可燃性制冷劑進入，不會達到著火的程度。即使可燃性制冷劑進入到內(nèi)部玻璃管15和外部金屬管16之間，由于是在小的空間中，氧氣量也被限制，所以，不會到著火的程度。
而且，也可以是使用不同直徑的多個玻璃管15的多層管結(jié)構(gòu)。除霜加熱器13，例如，外部金屬管也可以使用金屬網(wǎng)管或不銹鋼網(wǎng)管等。如以上實施例的說明所表明的那樣，根據(jù)本發(fā)明，能獲得結(jié)構(gòu)便宜、即使與從蒸發(fā)器滴下的除霜水接觸也不必擔心破損的、對于可燃性制冷劑的泄漏來說能提高安全性能的電冰箱。
權(quán)利要求
1.一種電冰箱，其特征是具備使用可燃性制冷劑的冷凍循環(huán)的蒸發(fā)器；設(shè)置在上述蒸發(fā)器的附近的除霜加熱器，上述除霜加熱器具有由金屬電阻體構(gòu)成的電熱絲；收納上述電熱絲的內(nèi)部玻璃管；制成覆蓋上述內(nèi)部玻璃管的外部、在它們之間具有空間、為雙層管的外部金屬管，制成在上述電熱絲發(fā)熱時上述外部金屬管的表面溫度為低于上述可燃性制冷劑的燃點的溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電冰箱，其特征是該內(nèi)部玻璃管使用強化玻璃，而且，外部金屬管使用鋁管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的電冰箱，其特征是具備介于上述外部金屬管的端部開口部和上述內(nèi)部玻璃管之間、密封上述外部金屬管和上述玻璃管之間的空間的金屬管用帽，上述金屬管用帽使用絕熱性的陶瓷材料。
4.一種電冰箱，其特征是具備使用可燃性制冷劑的冷凍循環(huán)的蒸發(fā)器；對著上述蒸發(fā)器的正下方橫向設(shè)置的除霜加熱器，上述除霜加熱器具有由金屬電阻體構(gòu)成的電熱絲；收納上述電熱絲的內(nèi)部玻璃管；密封上述內(nèi)部玻璃管內(nèi)的玻璃管用帽；制成覆蓋上述內(nèi)部玻璃管的外部、在它們之間具有空間、為雙層管的外部金屬管；介于上述外部金屬管的端部開口部和上述內(nèi)部玻璃管之間、密封上述外部金屬管和上述玻璃管之間的空間的絕熱性的金屬管用帽，制成在上述電熱絲發(fā)熱時上述外部金屬管的表面溫度為低于上述可燃性制冷劑的燃點的溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的電冰箱，其特征是在上述金屬管用帽的下部設(shè)置用于將水從由上述內(nèi)部玻璃管和上述外部金屬管形成的空間排出的排水槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的電冰箱，其特征是在上述金屬管用帽的側(cè)端部的內(nèi)周設(shè)置多個加強筋，保持上述內(nèi)部玻璃管，從上述加強筋的外周部形成向中央一側(cè)延伸的保護管保持筒部，將上述外部金屬管保持在其外周部上，在上述保護管保持筒部的中央一側(cè)內(nèi)周設(shè)置密封與上述內(nèi)部玻璃管之間的密封部，在上述多個加強筋之間形成下部空間，作為進入到內(nèi)部的水的排水槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的電冰箱，其特征是將上述金屬管用帽的側(cè)面抵在上述玻璃管用帽的側(cè)面，而且，形成從上述金屬管用帽的側(cè)面突出的頂板部，使其覆蓋該抵接部的上方。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的電冰箱，其特征是將絕熱性的上述金屬管用帽的側(cè)面抵在硅橡膠制的上述玻璃管用帽的側(cè)面，而且，具備從上述金屬管用帽的側(cè)面突出的燒結(jié)用加強筋，使上述燒結(jié)用加強筋的上面向外下方傾斜。
9.根據(jù)權(quán)利要求4的電冰箱，其特征是將上述內(nèi)部玻璃管的外周保持在上述玻璃管用帽的內(nèi)周，而且，將上述外部金屬管的內(nèi)周保持在上述金屬管用帽的外周，使上述各保持面沿除霜用加熱器的長度方向較長。
10.根據(jù)權(quán)利要求4的電冰箱，其特征是在上述玻璃管用帽的外周突出形成的凸部和在上述金屬管用帽的內(nèi)周凹入構(gòu)成的凹部相互嵌合。
11.根據(jù)權(quán)利要求4至10中任意一項的電冰箱，其特征是在保持上述外部金屬管和上述金屬管用帽時，在上述外部金屬管的側(cè)端部的側(cè)面具備空間。
12.根據(jù)權(quán)利要求7的電冰箱，其特征是具備介于上述外部金屬管的端部開口部和上述玻璃管用帽之間、用于密封上述外部金屬管和上述玻璃管之間的空間的金屬管用帽，上述金屬管用帽使用陶瓷材料，將上述內(nèi)部玻璃管的外周保持在上述金屬管用帽的內(nèi)周，將上述外部金屬管的內(nèi)周保持在上述金屬管用帽的外周，具備從上述金屬管用帽的側(cè)面突出的燒結(jié)用加強筋，使上述頂板部和上述燒結(jié)用加強筋的外周為同一圓周面。
全文摘要
一種電冰箱(2)具備使用可燃性制冷劑的冷凍循環(huán)的蒸發(fā)器(7)、設(shè)置在蒸發(fā)器(7)的附近的除霜加熱器(13)。除霜加熱器(13)具有由金屬電阻體構(gòu)成的電熱絲(14)；收納電熱絲(14)的內(nèi)部玻璃管(15)；制成覆蓋內(nèi)部玻璃管(15)的外部、在它們之間具有空間、為雙層管的外部金屬管(16)。制成在電熱絲(14)發(fā)熱時外部金屬管(16)的表面溫度為低于可燃性制冷劑的燃點的溫度。使用可燃性制冷劑的電冰箱，結(jié)構(gòu)便宜、即使與從蒸發(fā)器滴下的除霜水接觸也不必擔心破損的、對于可燃性制冷劑的泄漏來說，能提高安全性。
文檔編號F25B1/00GK1527013SQ20041000247
公開日2004年9月8日 申請日期2004年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月7日
發(fā)明者菊地芳輝, 荒川賢一, 若田部武, 一, 武 申請人:日立家用電器公司