家用电冰箱的除霜加热器制造技术

提供一种适合于使用了可燃性ＨＣ制冷剂的家用电冰箱、成本低、加热效率高且安全性好的除霜加热器。本发明专利技术的家用电冰箱的除霜加热器２０包括有耐热性的玻璃管７，和穿插在所述玻璃管７内的电热线６，和松插所述玻璃管７、包围其外周的金属管１１，和支持从所述玻璃管７的两端引出的所述电热线６的引线部１３、并且大致密封所述金属管１１和所述玻璃管７双方的两端开口的耐热密封盖１２、１２，为外侧金属管１１与内侧玻璃管７的双重结构，使散热效率高的金属管１１的外表面的温度维持在ＨＣ制冷剂的燃点温度－１００℃的安全标准温度以下。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本涉专利技术涉及一种加热融化、除去附着在家用电冰箱(包括家用冷冻冷藏箱、冷冻箱)的蒸发器(冷却器)上的冰、霜的除霜加热器。于是，从2002年开始，在一部分家用电冰箱上开始采用作为上述HC制冷剂被重视的HC制冷剂R600a的异丁烷(CH3)3CH。实际上，由于上述HC制冷剂R600a为燃点温度为494℃的可燃性气体，爆炸下限为1.8％V/V，因此其使用要求要有非常安全的对策。这一点，在作为日本电机工业协会(以下简称JEMA)自主标准的使用碳氢化合物制冷剂的电冰箱的安全性及一般要求事项中作了如下规定在电气元件的近旁，泄漏的制冷剂的浓度不超过上述爆炸下限的75％，曝露在漏出的HC制冷剂中的元件的表面温度不超过制冷剂燃点温度减去100K的温度(JEMA自主标准温度)。现在的家用电冰箱一般采用这样的结构通常在电冰箱的背面侧设置1个或独立的2个蒸发器(冷却器)及风扇，并且用于除去附着在所述蒸发器的表面上的霜、冰的除霜加热器配置在各蒸发器的下方，而且在其下方配置接露盘。例如，图13为下部冷冻室型家用电冰箱的蔬菜室附近的内部结构示意图，采用这样的结构在蔬菜室1的背面侧配置了强制地将冷气送到蔬菜室1或其上方的图中没有示出的冷藏室的风扇2、蒸发器3、该蒸发器3的下方的除霜加热器5、以及比它更下面的接露盘9。图16中表示了除霜加热器5的配置模式。上述家用电冰箱的除霜加热器5必须在20～30分钟的短时间内有效地除去所述蒸发器3的霜，现在的主流的宽约600毫米、内部容积300～420立升的家用电冰箱主要使用如图14的结构图所示那样的所谓辐射加热器10，该辐射加热器的结构为将90～150瓦左右的电热线(线圈加热器)6穿插在外径10.5毫米左右、长300毫米左右的透明玻璃管(为圆筒管)7中，两端开口除图中没有示出的直径1毫米左右的内部气体(蒸汽)抽出孔外，用耐热密封盖8大致密封。这种以前的辐射加热器10，玻璃管7的表面温度在开放空间状态下为450℃左右，对于使用新的无氟制冷剂HC制冷剂R600a的家用电冰箱来说不满足上述JEMA自主标准温度(燃点温度494℃-100℃＝394℃)的要求。这里，作为适于新的HC制冷剂R600a的除霜加热器，曾考虑过将以前的辐射加热器10的单重玻璃管变成双重，将表面积大、直径大(外径20毫米左右)的外侧玻璃管的表面温度控制在JEMA自主标准温度394℃以下，2002年上市的使用HC制冷剂的新型家用电冰箱采用了这种经过改进的双重玻璃管结构的辐射加热器。这种改良是因为，如果发热量一样，作为加热器的表面积(外侧玻璃管的表面积)越大每单位面积的散热量就变得越小，表面温度变低。图15为包括外径为10.5毫米的内侧玻璃管(壁厚1.0毫米)和外径为20毫米(壁厚1.8毫米)的外侧玻璃管的双重玻璃管结构的辐射加热器10(带铝伞)在开放空间实验条件下的外侧玻璃管的表面温度-加热时间的温度变化曲线(加热器功率130瓦(100伏)、室温27℃)。如根据上述曲线能够判明的那样，超过10分钟的区域以后，HC制冷剂R600a稳定在JEMA自主标准温度394℃以下的温度(352℃)。但是，作为采用了上述HC制冷剂R600a(异丁烷)的家用电冰箱的除霜加热器的新型双重玻璃管结构的辐射加热器，其玻璃管(具有耐热性并且辐射效率高、热透过性好的材质)本身价格高，带来成本大幅上升。并且，上述以前的单层玻璃管结构的辐射加热器10或上述双重玻璃管结构的辐射加热器，由于处于高温的玻璃管的表面如果接触到蒸发器3融化的冰水，急冷，存在由于热力激波而产生碎裂的危险，并且玻璃管存在被落下的冰片砸坏的危险，因此作为其对策如图13及图16的配置模式图所示的那样用伞(一般为铝伞)4覆盖在除霜加热器5的上方防止从蒸发器3掉下的冰片破坏玻璃管。另外也有如图14所示的那样，将伞4的两端挂搭在辐射加热器10两端的密封盖8上附设在玻璃管7的上方的结构。于是，伞4的设置需要多余的空间，成本高，而且加热效率低下，虽说是辐射，但辐射热并未直接到达蒸发器3上，而被所述伞4遮挡，结果大部分传到空气中，通过热传导或对流加热蒸发器3进行除霜。并且，如图14所示的那样，由于除霜加热器本身为露出的玻璃管的结构，因此有破碎的危险，其使用、设置时要相当注意。为解决专利技术目的的技术方案为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案。(1)本专利技术提供的家用电冰箱的除霜加热器，其特征是，包括有玻璃管，和穿插在所述玻璃管内的电热线，和松插所述玻璃管、包围其外周的金属管，和支持从所述玻璃管的两端引出的所述电热线的引线部、并且大致密封所述金属管的两端开口或所述金属管和所述玻璃管双方的两端开口的耐热密封盖。(2)在上述(1)中所记载的家用电冰箱的除霜加热器，其特征是，所述金属管为壁厚0.5～3毫米且最大外径为18～50毫米的铝管。(3)在上述(1)中所记载的家用电冰箱的除霜加热器，其特征是，所述金属管的断面外形为方形。(4)在上述(1)中所记载的家用电冰箱的除霜加热器，在所述金属管的外表面施行散热片加工。(5)在上述(1)中所记载的家用电冰箱的除霜加热器，所述金属管的外表面延设有与金属制的接露盘相连的金属连接板。专利技术效果本专利技术的家用电冰箱的除霜加热器如上所述那样地构成，具有如下效果(1)由于外周被大致密封的金属管覆盖，因此使用了可燃性的无氟制冷剂的家用电冰箱的除霜加热器具有没有着火、破损的危险，安全性高这样的好效果。(2)特别是对于HC制冷剂R600a(异丁烷)能够达到相对JEMA自主标准温度394℃具有充分的冗余。(3)不需要以前的辐射加热器所需的伞，加热效率高。(4)能够与蒸发器接触配置，能够提高加热效率。(5)能够与金属制的接露盘热连接，扩大一体化加热器的表面积，能够获得高的散热效果。(6)比双层玻璃管结构的辐射加热器便宜，使用方便。附图说明图1 本专利技术的第1实施形态的除霜加热器的结构示意2 第2实施形态的除霜加热器的结构示意3 本专利技术的除霜加热器的中央部分的剖面结构4 本专利技术的除霜加热器及以前的单重玻璃管结构的辐射加热器在开放空间实验条件下的加热时间-表面温度变化曲线5 本专利技术的除霜加热器(100伏、150瓦)和接露盘底面的电冰箱管道结构内在空间实验时的加热时间-表面温度变化曲线6 本专利技术的除霜加热器(100伏、130瓦)和接露盘底面的电冰箱管道结构内在空间实验时的加热时间-表面温度变化曲线7 本专利技术的除霜加热器(100伏、98瓦)和接露盘底面的电冰箱管道结构内在空间实验时的加热时间-表面温度变化曲线8 在配置在电冰箱管道结构的冻结了的蒸发器的下方的状态下，本专利技术的除霜加热器的各部分的加热时间-温度变化曲线9 本专利技术的除霜加热器的配置例图10 本专利技术的除霜加热器的配置例图11 本专利技术的除霜加热器的第3实施形态的中央部分的纵断面结构12 本专利技术的除霜加热器的第4实施形态的中央部分的横断面结构13 下部冷冻室型家用电冰箱的蔬菜室附近的内部构造14 以前的单层玻璃管结构的辐射加热器的结构15 以前的除霜加热器(带铝伞)的配置模式16表示双重玻璃管结构的辐射加热器(带铝伞)在开放空间实验时的外侧玻璃管的表面温度变化的曲线图符号说明1.蔬菜室；2.风扇；3.蒸发器；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种家用电冰箱的除霜加热器，其特征在于：包括有玻璃管，和穿插在所述玻璃管内的电热线，和松插所述玻璃管、包围其外周的金属管，和支持从所述玻璃管的两端引出的所述电热线的引线部、并且大致密封所述金属管的两端开口或所述金属管和所述玻璃管双方的两端开口的耐热密封盖。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小林秀雄，
申请(专利权)人：株式会社小林制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]