(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-27
(45)【発行日】2023-11-07
(54)【発明の名称】霜取り装置及び霜取り装置を備えた冷蔵庫
(51)【国際特許分類】
F25D 21/08 20060101AFI20231030BHJP
F25D 21/14 20060101ALI20231030BHJP
【FI】
F25D21/08 E
F25D21/14 F
(21)【出願番号】P 2019204064
(22)【出願日】2019-11-11
【審査請求日】2022-10-15
(73)【特許権者】
【識別番号】307036856
【氏名又は名称】アクア株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100131808
【氏名又は名称】柳橋 泰雄
(72)【発明者】
【氏名】倉谷 利治
(72)【発明者】
【氏名】奥原 直
【審査官】笹木 俊男
(56)【参考文献】
【文献】特開平10-311660(JP,A)
【文献】特開2000-314581(JP,A)
【文献】特開平08-313146(JP,A)
【文献】特開平11-132637(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F25D 21/08
F25D 21/14
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
長手方向と直交する断面が円形である一重のガラス管内に発熱体を有する霜取りヒータと、
前記ガラス管の上方に配置され、前記ガラス管の長手方向に沿って延び、金属製薄板を上向き凸形状に形成してなる屋根部と、
前記ガラス管の下方に配置され、前記ガラス管の長手方向に沿って延び、底部に開口が形成される受皿と、
前記開口から下方に延びるドレン管と、
を備え、
前記ガラス管の長手方向と直交する断面において、
前記屋根部は、頂部が前記ガラス管の略中心を通る垂線の上に位置し、前記垂線の両側の少なくとも所定の範囲内において、前記垂線に対して対称形であり、
前記垂線を含む前記ガラス管の長手方向に沿った断面において、
前記屋根部は、長手方向両側の端部領域が、下側からの放射熱を下側へ反射するように下方に傾斜して形成され、
前記開口は、前記ガラス管の直下に位置することを特徴とする霜取り装置。
【請求項2】
高さ方向において、前記屋根部の下端部の位置が、前記ガラス管の上端の位置と同じまたはそれより上方に配置され、
高さ方向において、前記屋根部の前記頂部の位置が、前記ガラス管の上端の位置に前記ガラス管外径の1.5倍に相当する長さを加えた位置と同じまたはそれより下方に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の霜取り装置。
【請求項3】
前記ガラス管の長手方向と直交する断面において、前記屋根部の下端における幅寸法が、前記ガラス管の外径の2倍以上3倍以下の範囲内にあることを特徴する請求項1または2に記載の霜取り装置。
【請求項4】
曲げ加工された金属棒からなる霜取り部材を更に備え、
前記霜取り部材は、
前記金属棒の一方の端部に形成され、前記屋根部に設けられる孔部に回転自在な状態で挿入されるフック部と、
前記フック部と繋がり、前記屋根部に接しながら斜め下方に延びる受熱部と、
前記受熱部に繋がり、前記ガラス管を迂回するように曲げ加工された迂回部と、
前記迂回部に繋がり、前記受皿の内部及び前記ドレン管の内部にかけて下方に延びる放熱部と、
を有することを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の霜取り装置。
【請求項5】
請求項1から4の何れか1項に記載の霜取り装置を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、冷蔵庫の蒸発器に付いた霜を取る霜取り装置及びこの霜取り装置を備えた冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【0002】
蒸発器に付いた霜を取るため、蒸発器の下方にガラス管ヒータを有する霜取り装置を備えた冷蔵庫が広く用いられている。このような冷蔵庫では、ガラス管ヒータの外表面温度を、蒸発器内を流れる溶媒の可燃温度より十分に低い温度にする必要がある。しかし、ガラス管ヒータの外表面温度を下げるためにガラス管ヒータへの投入電力を抑えると、十分な霜取り性能が得られない可能性がある。特に、ガラス管ヒータによる自然対流伝熱で、上方の蒸発器の霜は溶けても、蒸発器から溶け落ちた水が、ガラス管ヒータの下方に配置された受皿内で再凍結する可能性がある。
【0003】
これに対処するため、二重のガラス管内に発熱体を有する霜取りヒータを用いた霜取り装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の霜取り装置では、二重のガラス管を用いることにより、ガラス管ヒータの外表面温度は低いながらも、受皿で再凍結した霜を溶解するのに十分な熱量を加えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、二重のガラス管を備えたガラス管ヒータは、その製造コストが高く、そのガラス管ヒータを備えた霜取り装置や、その霜取り装置を備えた冷蔵庫の製造コストが高くなる問題を有する。
【0006】
従って、本発明の目的は、上記の課題を解決するものであり、低コストで製造可能であるとともに、十分な霜取り性能を有する霜取り装置、及びこの霜取り装置を備えた冷蔵庫を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の霜取り装置は、
長手方向と直交する断面が円形である一重のガラス管内に発熱体を有する霜取りヒータと、
前記ガラス管の上方に配置され、前記ガラス管の長手方向に沿って延び、金属製薄板を上向き凸形状に形成してなる屋根部と、
前記ガラス管の下方に配置され、前記ガラス管の長手方向に沿って延び、底部に開口が形成される受皿と、
前記開口から下方に延びるドレン管と、
を備え、
前記ガラス管の長手方向と直交する断面において、
前記屋根部は、頂部が前記ガラス管の略中心を通る垂線の上に位置し、前記垂線の両側の少なくとも所定の範囲内において、前記垂線に対して対称形であり、
前記垂線を含む前記ガラス管の長手方向に沿った断面において、
前記屋根部は、長手方向両側の端部領域が、下側からの放射熱を下側へ反射するように下方に傾斜して形成され、
前記開口は、前記ガラス管の直下に位置することを特徴とする。
【0008】
本発明によれば、一重のガラス管を用いることにより、霜取り装置の製造コストの低減が図れる。ガラス管の外表面温度を低くするため、霜取りヒータへの投入電力を抑制しても、屋根部により、霜取りヒータからの放射熱を受皿側へ反射させて、受皿内で再凍結した霜を溶解することができる。特に、ガラス管の長手方向と直交する断面において、屋根部の上向き凸形状は、ガラス管の略中心を通る垂線の両側の少なくとも所定の範囲内において、垂線に対して対称形に形成されている。更に、上記の垂線を含みガラス管の長手方向に沿った断面において、屋根部の上向き凸形状は、両側の端部領域において、下側からの放射熱を下側へ反射するように傾斜して形成されている。つまり、屋根部は、四方を、反射を高めた形状に形成されている。これにより、ガラス管の直下を除き、受皿の主要部分にばらつきや偏りの少ない放射熱を入射させることができる。
【0009】
また、受皿の開口がガラス管の直下に位置するので、霜取りヒータからの放射熱が、直接、開口及びその周辺に入射する。これにより、受皿で再凍結した霜を溶解して、開口及びドレン管を介して確実に排出することができる。
以上のように、低コストで製造可能であるとともに、十分な霜取り性能を有する霜取り装置を提供することができる。
【0010】
また、本発明は、
高さ方向において、前記屋根部の下端部の位置が、前記ガラス管の上端の位置と同じまたはそれより上方に配置され、
高さ方向において、前記屋根部の前記頂部の位置が、前記ガラス管の上端の位置に前記ガラス管外径の1.5倍に相当する長さを加えた位置と同じまたはそれより下方に配置されていることを特徴とする。
【0011】
本発明によれば、屋根部の下端部の位置が、ガラス管の上端の位置と同じまたはそれより上方に配置されているので、自然対流による伝熱で、上方の蒸発器に付いた霜を確実に溶かすことができる。また、高さ方向において、前記屋根部の前記頂部の位置が、前記ガラス管の上端の位置に前記ガラス管外径の1.5倍に相当する長さを加えた位置と同じまたはそれより下方に配置されているので、ガラス管を蒸発器の近くに配置して、蒸発器に付いた霜を溶解する効果を高めることができる。それとともに、屋根部の頂部が受皿から離れすぎないので、霜取りヒータからの放射熱を屋根部で受皿側へ強く反射させて、受皿内の霜を溶解する効果を高めることができる。
以上のような屋根部の配置により、蒸発器及び受皿の霜を効果的に溶解して、高い霜取り性能を発揮することができる。
【0012】
また、本発明は、
前記ガラス管の長手方向と直交する断面において、前記屋根部の下端における幅寸法が、前記ガラス管の外径の2倍以上3倍以下の範囲内にあることを特徴する。
【0013】
屋根部の下端における幅寸法を、ガラス管の外径の2倍以上3倍以下の範囲内に設定することにより、蒸発器及び受皿の両方の霜をバランス良く効果的に溶解することができる。
【0014】
また、本発明は、
曲げ加工された金属棒からなる霜取り部材を更に備え、
前記霜取り部材は、
前記金属棒の一方の端部に形成され、前記屋根部に設けられる孔部に回転自在な状態で挿入されるフック部と、
前記フック部と繋がり、前記屋根部に接しながら斜め下方に延びる受熱部と、
前記受熱部に繋がり、前記ガラス管を迂回するように曲げ加工された迂回部と、
前記迂回部に繋がり、前記受皿の内部及び前記ドレン管の内部にかけて下方に延びる放熱部と、
を有することを特徴とする。
【0015】
本発明によれば、フック部により、回転自在に屋根部に取り付けられた霜取り部材は、重力により、受熱部が屋根部に接するように配置され、金属製の屋根を介して、霜取りヒータからの熱を受けることができる。また、迂回部により、ガラス管と干渉することなく、重力により、放熱部を、受皿の内部及びドレン管の内部に配置することができる。屋根部で受けた熱は、迂回部を介して下方に延びる放熱部へ熱伝導され、その熱を放熱部から受皿内やドレン管内の霜や水に供給することができる。
以上のように、霜取り部材を用いることにより、低い製造コストで製造可能であるとともに、効果的に霜取りヒータからの熱を受皿内やドレン管内の霜や水に供給することができる。
【0016】
また、本発明の冷蔵庫は、
上記の霜取り装置を備えたことを特徴とする。
【0017】
本発明の冷蔵庫も、上記の任意の作用効果を奏することができる。
【発明の効果】
【0018】
以上のように、本発明においては、低コストで製造可能であるとともに、十分な霜取り性能を有する霜取り装置、及びこの霜取り装置を備えた冷蔵庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【
図1】本発明の実施形態に係る霜取り装置を備えた冷蔵庫の一例を模式的に示す側面断面図である。
【
図2】本発明の第1の実施形態に係る霜取り装置の概要を模式的に示す斜視図である。
【
図3】
図2のX軸方向から見たガラス管の長手方向と直交する断面を示す図であって、本発明の第1の実施形態に係る霜取り装置を模式的に示す側面断面図である。
【
図4】ガラス管の円形の外形の略中心を通る垂線を含みガラス管の長手方向に沿った断面を示す図であって、本発明の第1の実施形態に係る霜取り装置を模式的に示す側面断面図である。
【
図5】
図2のX軸方向から見たガラス管の長手方向と直交する断面を示す図であって、本発明の実施形態に係る屋根部の配置を説明するための側面断面図である。
【
図6】
図2のX軸方向から見たガラス管の長手方向と直交する断面を示す図であって、本発明の第2の実施形態に係る霜取り装置を模式的に示す側面断面図である。
【
図7】
図2のX軸方向から見たガラス管の長手方向と直交する断面を示す図であって、本発明の第3の実施形態に係る霜取り装置を模式的に示す側面断面図である。
【
図8】
図2のX軸方向から見たガラス管の長手方向と直交する断面を示す図であって、本発明の第4の実施形態に係る霜取り装置を模式的に示す側面断面図である。
【
図9】本発明の実施形態に係る霜取り部材を説明するための斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための実施形態を説明する。なお、以下に説明する霜取り装置は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。
各図面中、同一の機能を有する部材には、同一符号を付している場合がある。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態や実施例に分けて示す場合があるが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせは可能である。後述の実施形態では、前述と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態や実施例ごとには逐次言及しないものとする。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張して示している場合もある。以下の記載及び図面では、床面に設置された冷蔵庫の庫内に配置された場合を想定して、X軸、Y軸及びZ軸を示してある。上下方向をZ軸で示し、後述する霜取りヒータ10を構成するガラス管12の長手方向をX軸で示す。
【0021】
(本発明の霜取り装置を備えた冷蔵庫)
図1は、本発明の実施形態に係る霜取り装置2を備えた冷蔵庫100の一例を模式的に示す側面断面図である。
図1に示す冷蔵庫100は、冷凍室102A及び冷蔵室102Bを備える。冷凍室102A及び冷蔵室102Bの背面側には、仕切板106で仕切られた入側流路104A,Bが設けられている。冷凍室102A側の入側流路104Aには、蒸発器110が配置され、その上方にファン130が配置される。蒸発器110の下方には、下記に記載された各実施形態に係る霜取り装置2が配置される。
【0022】
冷凍室102Aの背面側の外部の機械室には、蒸発器110と連通した圧縮器120が配置されている。圧縮器120で圧縮された冷媒(気体)が凝縮器で液化され、液化された冷媒が蒸発器110で庫内の気体の熱を奪って気化し、気化した冷媒が圧縮器120で再び圧縮されるというサイクルを繰り返す。冷凍室102A側の入側流路104A及び冷蔵室102B側の入側流路104Bの間には、ダンパ140が配置されている。
図1では、ダンパ140が閉の状態を示す。
【0023】
図1の点線の矢印に示すように、ダンパ140が閉の状態では、圧縮器120及びファン130が駆動すると、冷凍室102A内の気体が流動し、蒸発器110を通過した冷気が仕切板106に設けられた吹出口106Aから、冷凍室102A内に流入する。流入した気体は、冷凍室102A内を循環して、再び、入側流路104A内の蒸発器110の下側に戻る。このような蒸発器110を通過して冷却された気体の循環により、冷凍室102A内を冷却することができる。ダンパ140が開の状態では、冷蔵室102B側にも冷気が循環する。
【0024】
蒸発器110の熱交換チューブの表面には、冷却する空気に含まれる水分が凝縮して霜が付着する。熱交換チューブに多量の霜が付着すると冷却性能が下がるので、定期的に蒸発器110の霜取りが必要となる。このため、蒸発器110の下方に、霜取り装置2が配置されている。霜取り装置2には、霜取りヒータ10が備えられ、圧縮器120及びファン130の非稼働時に霜取りヒータ10をオンにすることにより、熱交換チューブを暖めて霜取りを行うことができる。蒸発器110の霜が溶け落ちた水は、霜取り装置2のドレン管40から、冷蔵庫100の排水管150を流れて、機械室に配置された蒸発皿160へ排出される。
【0025】
(第1の実施形態に係る霜取り装置)
図2は、本発明の第1の実施形態に係る霜取り装置2の概要を模式的に示す斜視図である。
図3は、
図2のX軸方向から見たガラス管12の長手方向と直交する断面を示す図であって、本発明の第1の実施形態に係る霜取り装置2を模式的に示す側面断面図である。
図4は、ガラス管の円形の外形の略中心を通る垂線を含みガラス管の長手方向に沿った断面を示す図であって、本発明の第1の実施形態に係る霜取り装置を模式的に示す側面断面図である。
図4では、受皿の記載は省略してある。次に、
図2から
図4を参照しながら、本発明の第1の実施形態に係る霜取り装置2の説明を行う。
【0026】
本実施形態に係る霜取り装置2は、一重の石英ガラス管12内に発熱体を有する霜取りヒータ10を備える。また、霜取り装置2は、ガラス管12の上方に配置され、ガラス管12の長手方向に沿って延びた、金属製薄板が上向き凸形状に形成されてなる屋根部22を有するヒータカバー20を備える。また、霜取り装置2は、ガラス管12の下方に配置され、ガラス管12の長手方向に沿って延びた受皿30と、受皿30の底部に設けられた開口32から下方に延びるドレン管40とを備える。
図3では、
図2に示すドレン管40を模式化して示している。
【0027】
更に、本実施形態に係る霜取り装置2は、曲げ加工された金属棒からなる霜取り部材50を備える。霜取り部材50は、金属棒の一方の端部に形成され、屋根部22を構成する金属製薄板に設けられた孔部26に回転自在な状態で挿入されるフック部52と、フック部52と繋がり、屋根部22を構成する金属製薄板に接しながら斜め下方に延びる受熱部54と、受熱部54に繋がり、ガラス管12を迂回するように曲げ加工された迂回部56と、迂回部56に繋がり、受皿30の内部及びドレン管40の内部にかけて下方に延びる放熱部58とを備える。
【0028】
<霜取りヒータ>
本実施形態に係る霜取りヒータ10を構成するガラス管12は、細長い円筒形状を有する。ガラス管12の内部には、ニクロム線のような金属線からなる発熱体が配置されている。ガラス管12の中央の発熱領域には、金属線がコイル状に巻かれたコイル状ヒータが配置され、その両端から金属線が外側に延びている。ガラス管12の両端部は、シリコンゴム等の耐熱、電気絶縁性に優れた材料で形成されたキャップ部14で覆われている。コイル状ヒータの両側から延びた金属線は、キャップ部14を介して、ガラス管12の外部にまで延びており、外部のケーブルと電気的に接続される。
【0029】
IEC規格に適合するため、発熱時のガラス管12の外表面温度が360℃以下になるように、投入電力が制御される。このような投入電力の制御であっても、蒸発器110に対して実用上十分な霜取りを行うことができる点については、追って詳細に述べる。
【0030】
<ヒータカバー>
ヒータカバー20は、ガラス管12の長手方向に沿って延び、金属製薄板が上向き凸形状に形成された屋根部22と、屋根部22の長手方向の両側に設けられたブラケット24とを備える。ガラス管12の両端のキャップ部14が、ブラケット24に設けられたが略C形の開口に挿入されて、ヒータカバー20が霜取りヒータ10に取り付けられている。
屋根部22を構成する金属製薄板として、本実施形態では、高い反射率及び高い熱伝導率を有するアルミ製薄板を用いている。ただし、それに限られるものではなく、銅をはじめとするその他の任意の金属薄板を用いることができる。アルミ製薄板を折り曲げて凸形状を形成することもできるし、2枚のアルミ製薄板を繋ぎ合わせて凸形状を形成することもできる。
【0031】
屋根部22は、X軸方向から見たガラス管12の長手方向と直交する断面において、金属製薄板が上向き凸形状に形成されてなり、この上向き凸形状は、ガラス管12の円形の外形の略中心Gを通る垂線VLの両側の少なくとも所定の範囲S内において、垂線VLに対して対称形になっている。ここで、垂線VLの両側の所定の範囲Sとは、Z軸方向に沿った垂線VLにより分割された2つの領域において、垂線VLと直交するY軸方向において、垂線VLから左右に幅Sの範囲を意味する。屋根部22の上向き凸形状は、2つの平板である第1の領域22A及び第2の領域22Bを有する。後述するように、第1の領域22A及び第2の領域22Bの反射面を、平面で構成することもできるし、滑らかに湾曲した曲面で構成することもできる。
【0032】
更に、
図4に示すように、ガラス管12の長手方向に沿った断面において、屋根部22は、その長手方向の両側の端部領域で、下側からの放射熱を下側へ反射するように下方に傾斜した第3の領域22C及び第4の領域22Dを有する。つまり、
図2に示すように、屋根部22は、第1から第4の領域22A~22Dの4つの薄板状部材で構成された寄棟屋根のような構造を有し、四方を、反射を高めた形状に形成されている。第3の領域22C及び第4の領域22Dの反射面を、平面で構成することもできるし、滑らかに湾曲した曲面で構成することもできる。
以上のような構成により、霜取りヒータ10からの放射熱を下側に反射させて、下方の受皿30の主要部に入射させることができる。これにより、受皿30で再凍結した霜を溶かすことができる。
【0033】
<受皿及びドレン管>
受皿30は、ガラス管12の長手方向に沿って延び、底部30A及び底部30Aの周囲を囲む側壁部30Bを有し、上方は開口している。受皿30の底部30Aの長手方向で略中央の位置に、開口32が設けられている。受皿30の底部30Aは、開口32が最も高さが低くなるように傾斜が付けられている。これにより、上方の蒸発器110から落下した水が、受皿30の底部30Aを流れて開口32へ流入するようになっている。受皿30の底部30Aに設けられた開口32には、ドレン管40が取り付けられており、ドレン管40は開口32から下方に延びている。
【0034】
X軸方向から見たガラス管12の長手方向と直交する断面において、受皿30の開口32は、ガラス管12の直下に位置している。このような配置により、開口32及びその周囲の領域は、霜取りヒータ10から直接放射熱を受けることができ、受皿30で再凍結した霜を溶解することができる。
受皿30は、アルミニウムのような高い熱伝導率を有する金属材料で形成されるのが好ましい。霜取り装置2の冷蔵庫100への取り付けの容易さ等を考慮すると、ドレン管40は、弾性を有する樹脂材料等で形成するのが好ましい。
【0035】
(屋根部の配置)
図5は、
図2のX軸方向から見たガラス管の長手方向と直交する断面を示す図であって、本発明の実施形態に係る屋根部22の配置を説明するための側面断面図である。
図5及び後述する
図6~
図8では、霜取りヒータ10から発せられた放射熱を点線の矢印で示し、霜取りヒータ10で暖められた周囲の気体の自然対流による上方への流動を一点鎖線の矢印で示す。
図5では、
図3に示す第1の実施形態に係る霜取り装置を例にとって説明するが、
図6~
図8を用いて後述する第2から第4の実施形態に係る霜取り装置においても、屋根部22の機能は基本的に同様である。
【0036】
屋根部22の上向き凸形状は、X軸方向から見たガラス管12の長手方向と直交する断面において、ガラス管12の円形の外形の略中心Gを通る垂線VLの両側の所定の範囲S内において、垂線VLに対して対称形になっている。第1の実施形態では、所定の範囲Sが屋根部22全体の領域に一致しており、垂線VLに対して全領域が対称になっている。ただし、これに限られるものではなく、その他の場合については、追って詳細に説明する。
【0037】
所定の範囲Sは、X軸方向から見た長手方向と直交する受皿30の幅寸法に対応して定めるのが好ましい。受皿30の幅方向における両端部が、垂線VLから等距離に位置する場合には、受皿30の両端部に反射光が届く範囲まで、屋根部22の上向き凸形状が、垂線VLに対して対称形になっていることが好ましい。受皿30の幅方向における両端部の垂線VLからの距離が異なる場合には、少なくとも垂線VLから近い側の端部に反射光が届く範囲まで、屋根部22の上向き凸形状が、垂線VLに対して対称形になっていることが好ましい。これにより、受皿30の主要部に、ばらつきや偏りの少ない放射熱を入射させて、受皿30内の霜を効率的に溶解することができる。
【0038】
X軸方向から見たガラス管12の長手方向と直交する断面において、第1の領域22A及び第2の領域22Bは、垂線VL上に位置する頂部Pで繋がった2辺として示される。そして、第1の領域22A及び垂線VLがなす角度θと、第2の領域22B及び垂線VLがなす角度θが略一致している。更に、
図5に示す例では、第1の領域22A及び第2の領域22Bの長さも一致している。
【0039】
このことは、X軸方向から見たガラス管12の長手方向と直交する断面において、第1の領域22A及び第2の領域22Bが、垂線VL上に位置する点Pを頂点とする二等辺三角形の2つの等辺を構成すると言うこともできる。
【0040】
図5の二点鎖線に示すように、第1の領域22A及び第2の領域22Bをそれぞれ斜め下側に延ばすと、受皿30の底面を延長した水平線と交わる。これにより、平行四辺形の上半分が形成される。そして、受皿30の開口32の中心がほぼ垂線VLの位置に一致する。つまり、上向き凸形状の屋根部22及びその延長線を2辺とする平行四辺形の中心位置に受皿30の開口32が位置する。
【0041】
このような配置により、霜取りヒータ10から上方へ発せられた放射熱を、屋根部22により下側に反射させ、ガラス管12の直下を除く受皿30の主要部分に、ばらつきや偏りの少ない放射熱を入射させることができる。ガラス管12の直下では、屋根部22からの反射光が届かない領域が生じるが、そのような領域では、霜取りヒータ10から下方へ発せられた放射熱が直接入射する。これにより、受皿30上の主要部で、再凍結した霜を効率的に溶解させることができる。溶けた水は、開口32を介してドレン管40内に流れ、冷蔵庫100の排水管150を流れて、機械室に配置された蒸発皿160へ排出される。
【0042】
図5に示す例では、高さ方向(Z軸方向)において、屋根部22の下端部の位置H1が、ガラス管12の上端の位置H0より上方に配置されている。ただし、これに限られるものではなく、屋根部22の下端部の位置H1が、ガラス管12の上端の位置H0と同じ位置に配置されている場合もあり得る。つまり、高さ方向(Z軸方向)において、屋根部22の下端部の位置H1が、ガラス管12の上端の位置H0と同じまたはそれより上方に配置されている。
このような設定により、霜取りヒータ10により暖められたガラス管12の周囲の気体を、自然対流で効率的に上方へ流動させることができる。これにより、自然対流伝熱で蒸発器110に熱を供給することができるので、確実に蒸発器110に付いた霜を溶かすことができる。
【0043】
また、高さ方向(Z軸方向)において、屋根部22の頂部Pの位置H2が、ガラス管12の上端の位置H0にガラス管12の外径の1.5倍に相当する長さを加えた位置と同じまたはそれより下方に配置されている。このような設定により、霜取りヒータ10を蒸発器110の比較的近傍に配置できるので、蒸発器110に付いた霜を溶解する効果を高めることができる。それとともに、屋根部22の頂部Pが受皿30から大きく離れないので、霜取りヒータ10からの放射熱を屋根部22で受皿30側へ強く反射させて、受皿30内の霜を溶解する効果を高めることができる。
以上のような屋根部22の配置により、蒸発器110及び受皿30の霜を効果的に溶解して、高い霜取り性能を発揮することができる。
【0044】
また、本実施形態では、X軸方向から見たガラス管12の長手方向と直交する断面において、屋根部22の下端における幅寸法Wが、ガラス管の外径Dの2倍以上3倍以下の範囲内にある。また、屋根部22の下端の幅方向における端部及びガラス管12の外形の間の距離をMとすれば、0.5D <= M <= D の関係を有する。
【0045】
屋根部22の下端における幅寸法Wが、ガラス管12の外径に比べてあまり大きくない場合には、霜取りヒータ10で発生した熱を十分に下側へ反射させることができない。一方、屋根部22の下端における幅寸法Wが、ガラス管12の外径に比べてかなり大きい場合には、自然対流で上方の蒸発器110側に熱を供給するのが困難になる。
よって、屋根部22の下端における幅寸法Wが、ガラス管12の外径の2倍以上3倍以下の範囲内に設定することにより、蒸発器110及び受皿30の両方の霜をバランス良く効果的に溶解できる。
X軸方向と180度反対の方向から見たガラス管12の長手方向と直交する断面でも、同様な関係が示される。
【0046】
(第2の実施形態に係る霜取り装置)
図6は、
図2のX軸方向から見たガラス管の長手方向と直交する断面を示す図であって、本発明の第2の実施形態に係る霜取り装置を模式的に示す側面断面図である。
第2の実施形態に係る霜取り装置2でも、屋根部22が、2つの平板状の第1の領域22A及び第2の領域22Bが繋がった上向き凸形状を有する。ただし、X軸方向から見たガラス管12の長手方向と直交する断面において、第2の領域22Bの長さは、第1の実施形態と同様であるが、第1の領域22Aの長さは、第1の実施形態より長くなっている。
【0047】
図6に示すように、X軸方向から見たガラス管12の長手方向と直交する断面において、屋根部22の上向き凸形状は、ガラス管12の円形の外形の略中心Gを通る垂線の両側の定の範囲S内において、垂線VLに対して対称形であるが、全ての領域で垂線VLに対して対称形ではない。屋根部22の一方の第1の領域22Aでは、幅T分だけ延長されている。
【0048】
上記の第1の実施形態では、X軸方向から見たガラス管12の長手方向と直交する断面において、下側の受皿30の幅方向の端部が、垂線VLと直交するY軸方向において、垂線VLに対してほぼ同じ距離に位置するが、第2の実施形態では、受皿30の幅方向の両端部が、垂線VLに対して異なる距離に位置している。
受皿30の幅方向の垂線VLから近い側の端部(図面右側の端部)に反射光が入射する範囲まで、屋根部22の上向き凸形状が、垂線VLに対して対称形になっている。そして、屋根部22の長さを調整することにより、他方の端部(図面左側の端部)にも、反射光が入射するようになっている。
X軸方向と180度反対の方向から見たガラス管12の長手方向と直交する断面では、左右が逆転するが同様な関係が示される。
【0049】
(第3の実施形態に係る霜取り装置)
図7は、
図2のX軸方向から見たガラス管12の長手方向と直交する断面を示す図であって、本発明の第3の実施形態に係る霜取り装置2を模式的に示す側面断面図である。
上記の第1、第2の実施形態に係る霜取り装置では、屋根部22が、2つの平板状の第1の領域22A及び第2の領域22Bで構成されているが、第3の実施形態では、屋根部22が、滑らかな湾曲した曲面で構成されている。
【0050】
この場合であっても、屋根部22の曲面の曲率を適切に定めることによりが、
図7に示すように、霜取りヒータ10から上方へ発せられた放射熱を、屋根部22により下側に反射させて、ガラス管12で遮られる領域を除く、受皿30の主要部に入射させることができる。
第3の実施形態では、第1の実施形態と同様に、屋根部22の全領域において、ガラス管12の円形の外形の略中心Gを通る垂線VLに対して対称形になっている。X軸方向と180度反対の方向から見たガラス管12の長手方向と直交する断面でも、同様な関係が示される。
【0051】
(第4の実施形態に係る霜取り装置)
図8は、
図2のX軸方向から見たガラス管12の長手方向と直交する断面を示す図であって、本発明の第4の実施形態に係る霜取り装置2を模式的に示す側面断面図である。
第4の実施形態でも、屋根部22が、滑らかな湾曲した曲面で構成されている。X軸方向から見たガラス管12の長手方向と直交する断面において、屋根部22の上向き凸形状は、ガラス管12の円形の外形の略中心Gを通る垂線の両側の定の範囲S内において、垂線VLに対して対称形であるが、屋根部22は、全ての領域で垂線VLに対して対称形ではない。屋根部22の一方の第1の領域22Aでは、幅T分だけ延長されている。
【0052】
図2のX軸方向から見たガラス管12の長手方向と直交する断面において、第4の実施形態では、受皿30の幅方向の両端部が、垂線VLに対して異なる距離に位置している。
受皿30の幅方向の垂線VLから近い側の端部(図面右側の端部)に反射光が入射する範囲まで、屋根部22の上向き凸形状が、垂線VLに対して対称形になっている。そして、屋根部22の長さを調整することにより、他方の端部(図面左側の端部)にも、反射光が入射するようになっている。X軸方向と180度反対の方向から見たガラス管12の長手方向と直交する断面では、左右が逆転するが同様な関係が示される。
【0053】
以上のように、上記の本発明の第1から第4の実施形態に係る何れの霜取り装置2においても、長手方向と直交する断面が円形である一重のガラス管12内に発熱体を有する霜取りヒータ10と、ガラス管12の上方に配置され、ガラス管12の長手方向に沿って延び、金属製薄板を上向き凸形状に形成してなる屋根部22と、ガラス管12の下方に配置され、ガラス管12の長手方向に沿って延び、底部に開口32が形成される受皿30と、開口32から下方に延びるドレン管40と、を備え、ガラス管12の長手方向と直交する断面において、屋根部22は、頂部Pがガラス管12の略中心Gを通る垂線VLの上に位置し、垂線VLの両側の少なくとも所定の範囲内において、垂線VLに対して対称形であり、垂線VLを含むガラス管12の長手方向に沿った断面において、屋根部22は、長手方向両側の端部領域が、下側からの放射熱を下側へ反射するように下方に傾斜して形成され、開口32は、ガラス管12の直下に位置している。
【0054】
一重のガラス管12を用いることにより、装置の製造コストの低減が図れる。ガラス管12の外表面温度を低くするため、霜取りヒータ10への投入電力を抑制したとしても、屋根部22により、霜取りヒータ10からの放射熱を受皿側30へ反射させて、受皿30内の霜を溶解することができる。特に、屋根部22の上向き凸形状は、ガラス管12の略中心Gを通る垂線VLの両側の少なくとも所定の範囲S内において、垂線VLに対して対称形であり、ガラス管12の長手方向(
図2に示すX軸方向)において、両側の端部領域(
図4の22C、22D参照)は、下側からの放射熱を下側へ反射するように傾斜し、受皿30の開口32がガラス管12の直下に位置する。これにより、屋根部22からの反射熱及び霜取りヒータ10から直接受ける放射熱により、受皿30の主要部分にばらつきや偏りの少ない放射熱を入射させることができる。
【0055】
よって、蒸発器110に付いた霜を溶解して、受皿30の開口32及びドレン管40を介して排出することができる。以上により、低コストで製造可能であるとともに、十分な霜取り性能を有する霜取り装置2を提供することができる。
【0056】
また、第1から第4の実施形態に係る霜取り装置2によれば、高さ方向(Z軸方向)において、屋根部22の下端部の位置H1が、ガラス管12の上端の位置H0と同じまたはそれより上方に配置されているので、自然対流伝熱で効果的に蒸発器110に付いた霜を溶かすことができる。更に、高さ方向(Z軸方向)において、屋根部22の頂部Pの位置H2が、ガラス管12の上端の位置H0にガラス管12の外径の1.5倍に相当する長さを加えた位置と同じまたはそれより下方に配置されているので、蒸発器110に付いた霜を溶解する効果を高めることができるとともに、受皿30内の霜を溶解する効果を高めることができる。
以上のような屋根部22の配置により、蒸発器110及び受皿30の霜を効果的に溶解して、高い霜取り性能を発揮することができる。
【0057】
また、第1から第4の実施形態に係る霜取り装置2によれば、屋根部22の下端における幅寸法Wが、ガラス管12の外径Dの2倍以上3倍以下の範囲内にあるので、蒸発器110及び受皿30の両方の霜をバランス良く効果的に溶解できる。
【0058】
(霜取り部材)
図9は、本発明の実施形態に係る霜取り部材を説明するための斜視図である。
図9では、屋根部22の形状を簡略に示してある。
上記の実施形態に係る霜取り装置2の何れにおいても、曲げ加工された金属棒からなる霜取り部材50を備える。
図3または
図9に示すように、霜取り部材50は、金属棒の一方の端部に形成され、屋根部22を構成する金属製薄板に設けられた孔部26に回転自在な状態で挿入されるフック部52を有する。更に、霜取り部材50は、フック部52と繋がり、屋根部22を構成する金属製薄板に接しながら斜め下方に延びる受熱部54を有する。一方の端部でフック部52により屋根部22に回転自在に取り付けられた霜取り部材50は、重力により吊り下げられた状態となり、受熱部54が屋根部22を構成する金属製薄板に接しながら斜め下方に延びている。
【0059】
更に、霜取り部材50は、受熱部54に繋がり、ガラス管12を迂回するように曲げ加工された迂回部56を有する。重力により、受熱部54が屋根部22を構成する金属製薄板に接して位置が固定されるので、迂回部56は、確実にガラス管12から離間した位置を保つことができる。更に、霜取り部材50は、迂回部56に繋がり、受皿30の内部及びドレン管40の内部にかけて下方に延びる放熱部58を有する。放熱部58の端部で、霜取り部材50は終端している。
【0060】
フック部52により、回転自在に屋根部22に取り付けられた霜取り部材50は、重力により、受熱部54が屋根部22に接するので、受熱部54は、接した金属製の屋根部22を介して、霜取りヒータ10からの熱を受ける。更に、受熱部54で受けた熱は、迂回部56を介して、下方に延びる放熱部58へ熱伝導される。これにより、放熱部58から、熱が受皿30内やドレン管40内の霜や水に供給される。これにより、受皿30内やドレン管40内の霜を溶解して、ドレン管40を介して除去することができる。
【0061】
以上のように、屋根部22に加えて、霜取り部材50を用いることにより、低い製造コストで、効果的に霜取りヒータ10からの熱を受皿30内やドレン管40内の霜や水に供給することができる。
【0062】
更に、
図9の矢印A,Bに示すように、霜取り部材50を回転させて、屋根部22の面に沿わせるように配置することができる。よって、霜取り装置2を冷蔵庫100内に取り付ける場合や、取り外し、部品交換等を行う場合に、霜取り部材50を屋根部22の面に沿わせて、テープ等で留めることにより、霜取り部材50が他の部材に干渉するのを防いで、作業の効率化が図れる。
【0063】
(冷蔵庫)
図1に示すような、上記の実施形態に係る霜取り装置2を備えた冷蔵庫100も、上記の任意の作用効果を奏することができる。
【0064】
本発明の実施の形態、実施の態様を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施の形態、実施の態様における要素の組合せや順序の変化等は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。
【符号の説明】
【0065】
2 霜取り装置
10 霜取りヒータ
12 ガラス管
14 キャップ部
20 ヒータカバー
22 屋根部
22A 第1領域
22B 第2領域
22C 第3の領域
22D 第4の領域
24 ブラケット
26 孔部
30 受皿
30A 底部
30B 側壁部
32 開口
40 ドレン管
50 霜取り部材
52 フック部
54 受熱部
56 迂回部
58 放熱部
100 冷蔵庫
102A 冷凍室
102B 冷蔵室
104A,B 入側流路
106 仕切板
106A 吹出口
110 蒸発器
120 圧縮器
130 ファン
140 ダンパ
150 排水管
160 蒸発皿
G ガラス管の略中心
VL 垂線
S 所定の範囲