JPH08247585A - 冷蔵庫等の冷凍サイクル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】冷蔵庫の冷凍サイクルにおいて、冷凍機油中の
鉄系異物によるキャピラリチューブの詰りを防止して、
信頼性の向上を図る。 【構成】冷凍サイクルにおいて、圧縮機と凝縮器の間に
捕獲器２を設置する。比重差及び磁力を利用して、捕獲
器２内に冷凍サイクル中の異物を溜め込み、冷凍サイク
ル中に流さないようにして、キャピラリチューブ詰りを
解消するようにしたものである。 【効果】冷蔵庫の冷凍サイクルにおいて、キャピラリチ
ューブ内に鉄系異物が流入するのを防止することによ
り、キャピラリチューブの詰りを防止して冷凍サイクル
の信頼性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に鉄系の摺動部品を
用いた圧縮機を搭載した冷蔵庫に関し、摺動部の摩擦に
より生成された摩耗粉などの鉄系異物が冷凍機油に混入
して圧縮機から冷媒と共に吐出され、管径の細いキャピ
ラリチューブを詰らせて冷媒の正常な流れを妨げるのを
防止するために、キャピラリチューブの前方の配管途中
に上記摩耗粉等を捕獲する捕獲器を設けるようにした冷
蔵庫等の冷凍サイクルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷媒と共に圧縮機から吐出されて冷凍サ
イクル中に流出する異物は、冷凍サイクルの信頼性に悪
影響を及ぼすことはよく知られているところである。こ
れら異物の主たるものとしては、冷凍サイクルの組立時
に使用する加工油や切削油等の工程副資材を通して混入
する異物、圧縮機摺動部の摩耗粉、冷媒と冷凍機油と冷
凍サイクル構成部材の相互化学反応による生成物等が考
えられる。従来の冷蔵庫においては、冷凍サイクル中の
水分を除去すべく設けていたドライヤが上記異物を結果
的に捕獲する役目をなしていた。このため、ドライヤ中
の粒状乾燥剤が異物により破壊されて粉状となり、該ド
ライヤ自体を詰らせてしまうという問題があった。

【０００３】また、ドライヤ以外で異物を捕獲するもの
を冷凍サイクル中に設けたものとしては図８〜図９に示
すものがある。

【０００４】図において、２１は圧縮機、２２は凝縮
器、２３は異物除去管、２４はドライヤ、２５はキャピ
ラリチューブ、２６は蒸発器、これら項番２１〜２６は
配管２７をもって順次直列にしかも環状に接続されてい
る。ここで上記異物除去管２３の詳細を図９を用いて説
明すると、異物除去管２３内には銅系の球状金属からな
るフィルタ材２８が充填されている。２９は８〜１２メ
ッシュ相当の粗さを有する網であり、上記フィルタ２８
はこの網２９より管内に保持されている。これら網２９
およびフィルタ２８は冷凍サイクル内において生成され
る阻害物質、例えば摩耗粉を捕獲する目的で設けられて
いる訳であるが、網２９の目が８〜１２メッシュと非常
に細かいことより、網２９自体が摩耗粉等で詰ってしま
うことが応々にしてあった。このことは、銅系の球状金
属からなるフィルタ２８部においても云えることであっ
た。

【０００５】尚、この種従来例としては特開平６−１９
４００９号公報等がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】先に説明した従来技術
においては、次に記述するような問題があった。

【０００７】（１）フィルタや吸着剤（ドライヤ）が異
物のために劣化することによって、異物が網をくぐりぬ
けて配管側（キャピラリチューブ側）に飛び出し、上記
キャピラリチューブを塞ぐ可能性があった。

【０００８】（２）異物によるフィルタ孔の目つまりに
よる異物除去機構内での詰りを誘発する恐れがあった。

【０００９】（３）ドライヤの吸着剤などは、異物との
関連で吸着容量の制限や吸着剤の劣化が問題となった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ための手段として、本発明では、 （１）冷凍サイクル中に設ける捕獲器を配管内壁よりも
大きな径或いは溜め易い管として設け、冷媒の正常な流
れを妨げずに異物を捕獲するようにしたものである。

【００１１】（２）捕獲器の材質を、冷媒や冷凍機油、
冷凍サイクル中に混入した異物によって化学変化せず、
且つ劣化しない材質としたものである。

【００１２】（３）異物除去機構の機能が半永久的に作
用する構造および材料を採用するようにしたものであ
る。

【００１３】上記の具体的手段として、圧縮機、凝縮
器、ドライヤ、キャピラリチューブ、蒸発器が配管によ
って直列に順次環状に接続された冷凍サイクルにおい
て、前記圧縮機吐出側とキャピラリチューブとの間の配
管途中に前後若しくはその一方の配管パイプの内径より
大きな径を有する捕獲器を設け、その捕獲器で上記冷凍
サイクル中に混在する比重の大きい物質を捕獲するよう
にしたものである。

【００１４】また、圧縮機の吐出側とキャピラリチュー
ブの間に設けた捕獲器に対して、吐出側を上記捕獲器底
部に、他側を底部から離れた位置に設け、異物がキャピ
ラリチューブ側に流れてキャピラリチューブを詰らせる
ことがないようにしたものである。

【００１５】また、圧縮機吐出側とキャピラリチューブ
の間の配管途中に、あるいはドライヤより前方の配管途
中に、冷凍サイクル中に混入した鉄系異物を捕獲するた
めの永久磁石を配設し、且つ永久磁石の取付け位置は、
冷媒の正常な流れを妨げることのない、配管内壁よりも
内側に入らない位置としたものである。

【００１６】

【作用】キャピラリチューブ詰りの主要因は、圧縮機摺
動部の摩耗粉や、摩耗粉が冷媒や冷凍機油と反応して生
成した物質である。現在、圧縮機摺動部の材質としては
鉄系が一般的であるため、鉄系異物を除去することは、
キャピラリチューブ詰り防止に効果的である。

【００１７】本発明では、圧縮機、凝縮器、ドライヤ、
キャピラリチューブ、蒸発器が配管によって順次環状に
接続された冷蔵庫の冷凍サイクルにおいて、圧縮機吐出
側と凝縮器の間の配管途中、あるいは凝縮器吐出側とキ
ャピラリチューブの間の配管途中に永久磁石を配設する
ことにより、圧縮機内から冷媒と共に吐出されて冷凍サ
イクル中に流出した冷凍機油に混入した鉄系異物を捕獲
し、鉄系異物がキャピラリチューブ内に流入して冷凍サ
イクルを詰らせることを防止する。

【００１８】また、圧縮機と凝縮器の間に捕獲器を設け
た場合には、鉄系異物や鉄系異物と冷凍機油の化学反応
生成物が凝縮器内に滞留することがなく、凝縮器の放熱
性能の低下を防止することができる。

【００１９】また、永久磁石を円筒形状とし、配管途中
に設けた、配管内径よりも大きい内径を有する円筒形状
の捕獲器の内壁に設置することにより、冷媒の正常な流
れを確保する。さらに、永久磁石の内径を、捕獲器の両
端に接続された配管の内径よりも大きく確保することに
よって、磁石にある程度の鉄系異物が吸着されて堆積し
た状態でも配管内径以上の冷媒流路を確保することがで
きる。また、捕獲器の内径を拡大することにより、冷媒
の流速が遅くなるため、鉄系異物の吸着効果を向上する
ことができる。

【００２０】また、永久磁石を内壁の断面形状がテーパ
形となる略円筒形状とし、且つ冷媒の流れに対して下流
側に行くにしたがって内径が細くなる向きに設置するこ
とにより、永久磁石内壁に吸着される鉄系異物が下流側
に行くにしたがって少なくなる状態では、鉄系異物が吸
着した状態の永久磁石内壁の内径が均一化され、流速の
遅い上流側の内壁に異物が局所的に堆積して狭くなるの
を防ぐことができる。

【００２１】また、圧縮機の吐出側配管途中に消音タン
クを備えた冷凍サイクルにおいて、略円筒形状の永久磁
石を消音タンクの内壁に設置することにより、既存の冷
凍サイクルに永久磁石のみを追加するだけの変更をすれ
ば良く、低コスト化が図れる。

【００２２】また、鉄系の凝縮器を用いた冷凍サイクル
において、凝縮器を磁化させることにより、鉄系異物を
凝縮器内で捕獲する。この場合には、異物が凝縮器内壁
に吸着された状態では、吸着されていない状態と比べ
て、冷媒の流れの抵抗の微小な増加となり得るが、永久
磁石を既存の冷凍サイクルに追加する必要がなく、既存
の冷凍サイクルをそのまま用いることができる。

【００２３】また、冷媒中に塩素を含まないＨＦＣ系冷
媒を使用した冷凍サイクルにおいては、塩素を含むＣＦ
ＣやＨＣＦＣ系の冷媒を用いた場合と比べて、圧縮機摺
動部の潤滑性が低下して摩耗粉が増加するため、本発明
の効果が特に有効となる。

【００２４】

【実施例】本発明の詳細を図１〜図７に示す実施例で説
明する。

【００２５】図１は本発明を備えた冷蔵庫等の冷凍サイ
クル系統説明図、図２は図１のＡ部詳細図、図３は図１
のＡ部詳細図であり図２とは異なる実施例示す図、図４
は図１のＡ部詳細相当図で図２、図３とは異なる実施例
を示す図、図５は図１のＡ部詳細相当図で図４と異なる
実施例を示す図、図６は本発明の鉄系排水凝縮器を用い
た冷凍サイクルの系統説明図、図７は図６とは異なる冷
凍サイクルに本発明を適用した例を示す説明図である。

【００２６】先ず図１において、１は圧縮機、２は捕獲
器、３は凝縮器、４はドライヤ、５はキャピラリチュー
ブ、６は蒸発器、７は配管を示す。しかして上記項番１
〜６は順次配管７をもって直列にしかも環状に接続され
冷蔵庫等の冷凍サイクルを構成している。

【００２７】次に図２において、捕獲器２の詳細を説明
する。図において２は捕獲器、７ａ、７ｂは配管であ
り、７ａが圧縮機側に至り、７ｂがキャピラリチューブ
側に至る。そして、上記配管７ａは捕獲器２の底部２ａ
近くで開放され、配管７ｂの開放部は捕獲器２ａから離
れたところ、即ち配管７ａの開放部より上方に位置して
いる。このことにより、配管７ａより吐出された冷媒お
よび異物は底部２ａに当たる。この時、冷媒は比重が液
体のときでも１．３以下であるのに対して、異物は鉄系
の場合には比重７．９、アルミ系の場合には２．７、銅
系の場合には９．０と非常に重いことより、これらの異
物は配管７ｂ側に吸いこまれることなくこの捕獲器２ａ
底部に溜っていくものである。８は永久磁石であり、こ
の磁石８は冷凍サイクル中の冷媒および冷凍機油と反応
して異物を発生しないような材質を選ぶのが良い。先の
捕獲器２の底部２ａに溜った鉄系異物９の内、小さいも
の或いは冷凍サイクル中の冷媒に乱れが生じたとき等、
捕獲器２で折角捕獲した異物が捕獲器２より飛び出して
しまうことも考えられるので、これをしっかり捕獲して
おくための手段として、先の永久磁石８が設けられてい
るものである。

【００２８】また、この捕獲器２を図１に示すごとく圧
縮機１の近くに設け、消音タンクとして使っても良いも
のである。

【００２９】図３は図２とは異なる実施例を示すもので
ある。この図に示すものは配管７ａと配管７ｂの開放部
をオーバーラップさせ、一旦配管７ａより冷媒と一緒に
吐出された異物が配管７ｂに吸いこまれることなく、捕
獲器２内に溜りやすくしたものである。勿論、永久磁石
８を設ければこの効果はさらに確実なものとすることが
できるものである。

【００３０】図４、図５には内部中空の永久磁石８を捕
獲器２内に組込み、この中空部８ａを冷媒が流れるよう
にしたものである。この場合は比重差の作用により冷媒
より重い異物が捕獲器２に効率的に溜る上、永久磁石８
との接触面積が大きくとれることより捕獲率が一段と向
上するものである。

【００３１】図４に示すものは、先の永久磁石８の内径
を均一にしたものであるが、図５に示すものは冷媒の下
流側の径を小さくしたものである。下流側の径をｄ₁＜
ｄ₂の如く小さくしたのは、この種形状の捕獲器であっ
た場合、配管７ａの開放部近くに異物が多く集まる分、
径を大きくしたものである。こうすることにより、鉄系
異物９を吸着した状態の内径を同じくすることができる
ものである。

【００３２】図６は凝縮器が鉄材である冷凍サイクルに
関する例であり、凝縮器３を磁化させて捕獲器の代用と
する例である。磁化した鉄系凝縮器３は冷凍サイクル中
の鉄系異物９を吸着すると共に、凝縮器３周辺に存在す
る鉄材に対しても磁力が働くため、凝縮器３周辺に微小
な鉄系の物体が存在し、磁化した鉄系凝縮器３に吸着す
るのを防止する必要性がある場合には、通気性に優れ、
凝縮器の放熱性能を低下させない熱伝導率の高い素材を
用いた磁気遮断膜１０で凝縮器を包み込む。

【００３３】図７は、冷凍サイクル中にラジエータ機能
を有する排水凝縮器が設けられ、且つその排水凝縮器１
１が鉄材である冷凍サイクルに関する例であり、図６の
実施例と同様に、排水凝縮器１１を磁化させて鉄系異物
９を吸着させるものである。

【００３４】また、上記捕獲器２を備えた冷凍サイクル
の冷媒に塩素を含まないＨＦＣ−１３４ａなどのＨＦＣ
系冷媒を用いたものであると、本発明の効果はより顕著
に現われるものである。

【００３５】図６および図７の実施例では、鉄系異物９
を吸着した状態では、吸着していない状態と比べて冷媒
の流れの微小な抵抗増加となるが、既存の冷凍サイクル
に磁気遮断膜１０を必要に応じて追加するだけの変更で
済むため、既存の冷凍サイクルの加工を全く必要としな
い。また、捕獲器２よりも吸着表面積を多く確保できる
ため、吸着効果が向上する。なお、凝縮器を磁化する工
程については、凝縮器を磁化した後に冷凍サイクルに組
み込むと冷凍サイクル阻害物質が増加する恐れがあるた
め、冷凍サイクル完成後に磁化させる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明は冷蔵庫の冷凍サ
イクルにおいて、キャピラリチューブの前方経路途中で
鉄系異物を捕獲して、キャピラリチューブ内に鉄系異物
が流入しないように冷凍サイクルを構成したものであ
り、鉄系異物によるキャピラリチューブ詰りを防止する
ことができる。さらに、捕獲器を冷媒の流れの抵抗とな
らない構造とし、捕獲器自体でのサイクル目詰りを防止
して、冷凍サイクルの信頼性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を備えた冷蔵庫等の冷凍サイクル系統説
明図。

【図２】図１のＡ部詳細図。

【図３】図１のＡ部詳細図であり図２とは異なる実施例
を示す図。

【図４】図１のＡ部詳細相当図で、図２、図３とは異な
る実施例を示す図。

【図５】図１のＡ部詳細相当図で、図４と異なる実施例
を示す図。

【図６】本発明の、鉄系排水凝縮器を用いた冷凍サイク
ルの系統説明図。

【図７】図６とは異なる冷凍サイクルに本発明を適用し
た例を示す説明図。

【図８】従来例の冷凍サイクルの系統説明図。

【図９】図８の項番２３部詳細説明図。

【符号の説明】

１…圧縮機、 ２…捕獲器、 ３…凝縮器、 ４…ドライヤ、 ５…キャピラリチューブ、 ６…蒸発器、 ７…配管、 ８…永久磁石、 ９…鉄系異物、 １０…磁気遮断膜、 １１…排水凝縮器。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機、凝縮器、ドライヤ、キャピラリチ
   ューブ、蒸発器が配管によって順次直列に環状に接続さ
   れた冷凍サイクルにおいて、前記圧縮機吐出側とキャピ
   ラリチューブとの間の配管途中に、前後若しくはその一
   方の配管パイプ内径より大きな径を有する捕獲器を設
   け、その捕獲器で上記冷凍サイクル中に混在する比重の
   大きい物質を捕獲するようにしたことを特徴とする冷蔵
   庫等の冷凍サイクル。
2. 【請求項２】圧縮機吐出側とキャピラリチューブとの間
   に設けた捕獲器に対し、吐出側を上記捕獲器底部に、他
   側を底部から離れた位置に設けたことを特徴とする請求
   項１記載の冷蔵庫等の冷凍サイクル。
3. 【請求項３】圧縮機の吐出側とキャピラリチューブとの
   間に設けた捕獲器を用い、サイクル中の鉄系異物を磁力
   を利用して捕獲するようにしたことを特徴とする請求項
   １記載の冷蔵庫等の冷凍サイクル。
4. 【請求項４】捕獲器につながる吐出側パイプと吸込側パ
   イプをオーバーラップさせ、吐出側パイプより出た異物
   を含む冷媒が直接吸込側パイプに入らないようにしたこ
   とを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫等の冷凍サイク
   ル。
5. 【請求項５】捕獲器内に設けた永久磁石を内部中空とな
   し、その中空部を異物を含む冷媒が流れるようにしたこ
   とを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫等の冷凍サイク
   ル。
6. 【請求項６】永久磁石に設けた内部中空の穴径を冷媒の
   流れに対して下流側にいくに従って小さくするようにし
   たことを特徴とする請求項１および５項記載の冷蔵庫等
   の冷凍サイクル。
7. 【請求項７】捕獲器を圧縮機の吐出側配管途中に設けら
   れた消音タンクとして利用したことを特徴とする請求項
   １記載の冷蔵庫等の冷凍サイクル。
8. 【請求項８】捕獲器を備えた冷凍サイクルの冷媒にＨＦ
   Ｃ−１３４ａなどのＨＦＣ系冷媒を用いたことを特徴と
   する請求項１および３項記載の冷蔵庫等の冷凍サイク
   ル。
9. 【請求項９】凝縮器の材質を鉄系となし、その凝縮器全
   体若しくはその一部を捕獲器とすべく該鉄系凝縮器を磁
   化させたことを特徴とする冷蔵庫等の冷凍サイクル。