JPH085208A - キャピラリチューブを備えた冷凍回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャピラリチューブに不純物等の析出による
詰まりが生じても、これらを容易に再溶解させ、詰まり
を除去しうる冷凍回路を提供する。 【構成】 圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブ１１及
び蒸発器１０が順次連絡される冷媒の循環経路を形成し
ている冷凍回路において、そのキャピラリチューブの近
傍に加熱装置２１が設けられており、これを制御器１６
の制御下に除霜又は除氷中作動させる。そして、加熱装
置の型式としては、電熱線又はホットガス即ち高温冷媒
を熱源として利用するものがある。加熱装置によるキャ
ピラリチューブの加熱部分は、キャピラリチューブの全
域でもよいが、場合によっては、キャピラリチューブの
出口端部のように詰まりが生じやすい部分としてもよ
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷蔵庫や、冷凍庫や、
製氷機等の冷却装置に使用される冷凍回路に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、冷蔵庫、冷凍庫、又は製氷機等に
おいて、フロン１２に代表されるＣＦＣ冷媒を用いる冷
凍回路が使用されていた。冷蔵庫等に使用される従来の
冷凍回路は、代表的には図９に示されるようなものであ
る（実開平４−２０９８４号公報の従来技術）。図９に
おいて、圧縮機１で圧縮された冷媒は、凝縮器３で冷却
されて凝縮し、ドライヤ５及びキャピラリチューブ７を
経て蒸発器８に入る。冷媒は、キャピラリチューブ７に
より減圧され、同時に温度も低下する。減圧された冷媒
は、蒸発器８で熱を吸収して蒸発し、外気すなわち、冷
蔵庫等の庫内空気を冷却し、圧縮機１に戻る。ヒータ９
は、蒸発器８や周辺の着霜を加熱し、除霜するものであ
る。

【０００３】製氷機に使用される従来の冷凍回路も、基
本的には、前述の図９の冷凍回路を主回路として有する
点で同様であり、この主回路に、除氷（離氷）機能のた
め、圧縮機からのホットガスを蒸発器の入口側に直接導
く管が付設されるものである（実開平１−６０１６６号
公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のような従来の冷
凍回路に用いられる圧縮機は、一般には密閉式圧縮機で
あり、圧縮機のケーシングの中で冷媒と潤滑用冷凍機油
が気液接触している。しかして、従来のＣＦＣ冷媒は、
近年オゾン層を破壊する原因物質として注目され、フロ
ン１３４ａに代表されるＨＦＣ冷媒に代替されると共に
冷凍機油も鉱油から、エステル系合成油等に変えられつ
つある。従来使用していたＣＦＣ系冷媒や鉱油は、溶解
度が大きく、冷凍回路構成機器の製作に使用された加工
油等の残渣やごみ等が組立時に残っていても、これらを
溶かすことができたので格別の不具合を生じていなかっ
たが、前述のＨＦＣ冷媒や合成油は、相対的に溶解度が
小さいので、温度や圧力の低いキャピラリチューブの出
口部において、被溶解物質が析出するという場合があっ
た。口径の小さいキャピラリチューブで不純物が析出す
ると、詰まりを生じ、冷媒の円滑な流通を妨げ、冷却不
良という大きな問題を生ずる。

【０００５】したがって、本発明は、キャピラリチュー
ブに不純物等の析出による詰まりが生じても、これらを
容易に再溶解させ詰まりを除去しうる冷凍回路を提供す
ることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】叙上の目的の下に、本発
明による冷凍回路は、圧縮機、凝縮器、キャピラリチュ
ーブ及び蒸発器が順次連絡されて、冷媒の循環経路を形
成しており、更にそのキャピラリチューブの近傍に主と
して除霜時や除氷時に作動する加熱装置が設けられてい
る。そしてその加熱装置としては、電熱線、又はホット
ガス即ち高温高圧冷媒を熱源として利用する適宜な型
式、構造のものが使用される。そして加熱装置は、キャ
ピラリチューブの全域を加熱できるものでもよいが、場
合によっては、キャピラリチューブの詰まりが生じやす
い部分を集中して加熱しうる構造のものとしてもよい。

【０００７】

【作用】前述の構成による冷凍回路において、冷媒は、
圧縮機で圧縮され、凝縮器で凝縮され、キャピラリチュ
ーブで減圧され、蒸発器で吸熱蒸発し、所要の冷却作用
たとえば冷蔵庫等での庫内空気の冷却や製氷機での製氷
水の冷却を行う。そして、キャピラリチューブ特にその
出口部において、被溶解物が析出して内面に付着した場
合に、加熱装置を作動させ、析出被溶解物を再溶解させ
る。一般的には、冷凍運転を停止した後も、冷媒の圧力
勾配は残っているので、キャピラリチューブの入口部の
高圧力により、再溶解物は、蒸発器側の大口径流路に押
し出され、詰まりが除去される。

【０００８】

【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の実施例
を説明する。冷凍回路の基本的な冷媒循環経路は、前述
の図９のものと同じであるが、本発明による実施例の蒸
発器１０まわりの構成は、図１に示すようになってい
る。即ち、図において、キャピラリチューブ１１は、蒸
発器１０の冷媒蛇管１３の流入管部１３ａに連絡してい
る。そして、蒸発器１０は、冷媒蛇管１３が貫通する多
数の平行配置のプレートフィン１４と、その両端に位置
する一対のエンドプレート１４ａ，１４ｂを有し、この
エンドプレートを介して所定の部位に固定される。冷媒
蛇管１３は、又、流出管部１３ｂを介してヘッダ１５に
連絡し、更に図示しない圧縮機に連絡している。そし
て、連絡蛇管１３の入口側の流入管部１３ａに近接し
て、例えば冷蔵庫の場合、除霜用ヒータ１７が配設さ
れ、更に流出管部１３ｂに除霜終了検知センサ１９が添
設されている。加えて、キャピラリチューブ１１の近傍
に、即ち同キャピラリチューブ１１に近接又は接触し
て、加熱装置すなわちヒータ２１が設けられている。上
述した除霜用ヒータ１７、除霜終了検知センサ及びヒー
タ２１はいずれも制御器１６に接続され、その制御を受
ける。制御器自体は通常の冷蔵庫等に用いられている電
気回路もしくは電子回路でよく、その詳細な説明は省略
する。以上の構成の実施例において、冷凍運転中の冷媒
の状態変化は、従来のものと同様であり、キャピラリチ
ューブ１１で減圧された冷媒が、蒸発器１０の冷媒蛇管
１３中で蒸発する。蒸発器１０のプレートフィン１４等
に霜がついたら、制御器１６の制御下に圧縮機の運転を
停止し、除霜用ヒータ１７を作動させ、霜を溶かして除
去する。除霜の終了は、除霜終了検知センサ１９で検知
される。

【０００９】図２の飽和溶解度曲線Ａから分かるよう
に、折出物の溶解度は冷媒温度の上昇に比例して上昇す
る。一方、キャピラリチューブ１１を通って蒸発器１０
の冷媒蛇管１３の流入管部１３ａに流入する冷媒の温度
は、上記流入管部１３ａの近傍にヒータ２１が設けられ
ていない場合には、図に実線Ｂで示すように、キャピラ
リチューブ１１の入口から出口に向かって除々に低下す
る。従って、同図において曲線Ａと実線Ｂとが交叉する
点Ｏにおける冷媒温度Ｔよりも低い温度では、溶解度が
飽和して、斜線Ｃで表す量の折出物がキャピラリチュー
ブ１１の内面に付着する可能性がある。そのため、本発
明においては、キャピラリチューブ１１の出口端部、即
ち、キャピラリチューブ１１内の冷媒温度が温度Ｔより
も低下する可能性があるキャピラリチューブ部分（図２
において符号Ｄで示す領域にある部分）の近傍に、前述
したヒータ２１が図１及び図２に示すように配設されて
いる。このようにヒータ２１を設けて通電すると、上述
したキャピラリチューブ部分（Ｄ）が加熱されるため、
冷媒温度は、点線Ｅで示すように点Ｏにおいて反転して
上昇するので、溶解度は飽和に達することがなく、不純
物の折出が防止される。

【００１０】以上の説明から分かるように、除霜作業
中、制御器１６により、ヒータ２１を作動させれば、キ
ャピラリチューブ１１中の冷媒温度は、図２において破
線矢印で示す如く上昇する。従って、図２の溶解度曲線
から分かるように析出していた被溶解物即ち不純物が再
溶解すると共に、残存していた圧力勾配即ちキャピラリ
チューブ１１の入口部の高圧力により、冷媒蛇管１３の
流入管部１３ａに流入する。冷媒蛇管１３は、キャピラ
リチューブ１１に比し内径が格段に大きいので、詰まり
等の格別の問題は生じない。ヒータ２１による上述の加
熱は、除霜中以外でも行ってよい。

【００１１】なお、図１の実施例においては、独立した
ヒータ２１を使用したが、図３に示すように、コードヒ
ータ（加熱装置）１２１をキャピラリチューブ１１１に
直接巻いても、同様の作用効果を生ずる。

【００１２】更に、前記第１の実施例（図１）及び第２
の実施例（図３）においては、専用のヒータ２１，１２
１を用いたが、図４に示すように、キャピラリチューブ
２１１を除霜用ヒータ１７に近接又は接触して配置し、
除霜用ヒータ１７にキャピラリチューブ２１１を加熱す
る加熱装置の機能を兼備させてもよい。なお符号２３
は、ドライヤである。

【００１３】更に又、不純物の性質によっては、キャピ
ラリチューブの入口側に析出、付着しやすいものも認め
られるが、当業者であれば、本発明の思想から容易に推
察できるように、キャピラリチューブ用ヒータを、その
部分に近接又は接触して設けることとなる。この状態を
図５に示すが、図中符号３１１，３２１，３２３はそれ
ぞれ、キャピラリチューブ、ヒータ及びドライヤを示し
ている。他の部分は、第１の実施例と同じであり、同一
の符号を付し、説明は割愛した。以上説明した第１の実
施例（図１）及びその他の実施例は、専ら冷蔵庫の冷凍
回路に本発明を適用したものであるが、次に製氷機の冷
凍回路に本発明を適用した実施例を説明する。

【００１４】図６において、圧縮機４０１、凝縮器４０
３、ドライヤ４０５、キャピラリチューブ４０７、蒸発
器４０９及びアキュムレータ４０８が順次連絡されて、
冷媒の循環経路が形成されている。更に高温高圧の冷媒
即ちホットガスを流すホットガス管４１６が、圧縮機４
０１と凝縮器４０３とを連絡する接続管４２０及びキャ
ピラリチューブ４０７と蒸発器４０９とを連絡する接続
管４１８を連絡しており、途中にホットガス弁４１２が
設けられている。図７に、ホットガス管４１６と接続管
４１８との連結部の構造が拡大して示されているが、図
から明らかなようにキャピラリチューブ４０７の出口端
部４０７ａが接続管４１８の中に突出している。

【００１５】以上の構成の実施例において、製氷運転で
は、ホットガス弁４１２は閉じられており、圧縮機４０
１で圧縮された冷媒は、凝縮器４０３で凝縮され、ドラ
イヤ４０５とキャピラリチューブ４０７を流れて減圧さ
れる。そして蒸発器４０９で蒸発し、製氷室４０２へ供
給された製氷水を冷却し、製氷が行われる。そして蒸発
した冷媒は、アキュムレータ４０８を通って圧縮機４０
１へ戻り、再び圧縮される。冷媒が前述の循環経路を繰
り返し流れ、前述の状態変化を繰り返すが、やがて冷媒
中の不純物が析出して、キャピラリチューブ４０７の出
口端部４０７ａに付着する可能性がある。

【００１６】製氷運転が終了し、除氷運転に入ると、ホ
ットガス弁４１２が開き、ホットガスがホットガス管４
１６から接続管４１８に流入し、蒸発器４０９を流れ、
製氷室４０２の氷付着部を融解し、離氷を行う、この
際、図７のような連結部の構造によりホットガスが、キ
ャピラリチューブ４０７の出口端部４０７ａの周囲を流
れ、付着不純物を再溶解する。この再溶解の原理は、図
２で説明したものと同じである。そして除氷運転時にお
いても、キャピラリチューブ４０７には、上流側から圧
力がかかっているので、再溶解した不純物を含む冷媒
は、接続管４１８の中へ流入し、不純物はキャピラリチ
ューブ４０７から除去される。なお、図７の実施例にお
いては、キャピラリチューブを接続管と同軸的に配置し
たが、図８に示すように、ホットガス管５１６にキャピ
ラリチューブ５０７の出口端部５０７ａを沿わせるよう
に接触させ、共に接続管５１８に開口させても、同様の
作用効果が得られる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果が得られる。即ち、請求項１の発明によれば、
冷媒中に溶解した不純物がキャピラリチューブ中で析出
して詰まりを生じても、キャピラリチューブに近接又は
接続している加熱装置によりこれを加熱再溶解させて除
去することができる。又、請求項２の発明によれば、特
に不純物が析出して詰まりが生じやすいキャピラリチュ
ーブの出口側即ち蒸発器側部に加熱装置を設け、析出不
純物を再溶解するので、よりコンパクトな加熱装置によ
り、効果的にキャピラリチューブの詰まりを除去するこ
とができる。更に、請求項３の発明によれば、既存の除
霜用ヒータをキャピラリチューブの加熱装置として用い
るので、特別な部品を追加することなく所期の目的を達
成することができ、詰まり防止のためのコストが安価で
ある。更に、請求項４の発明によれば、製氷機の冷凍回
路のようにホットガス管を有するものにおいて、ホット
ガス管の出口部を、キャピラリチューブの出口端部に近
接配置したので、特別の装置を必要とせず、ホットガス
によりキャピラリチューブの出口端部の詰まりを容易に
除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に従ってキャピラリチューブの出口端
部近傍にヒータを用いた実施例を示す概念図である。

【図２】 冷媒の溶解度と温度との関係を示す図であ
る。

【図３】 本発明に従って図１のヒータの代わりにコー
ドヒータを用いた別の実施例を示す概念図である。

【図４】 本発明に従って除霜用ヒータを加熱装置とし
て用いた実施例を示す概念図である。

【図５】 本発明に従ってヒータをキャピラリチューブ
の入口端部近傍に用いた更に別の実施例を示す概念図で
ある。

【図６】 本発明に従ってホットガス管を用いてキャピ
ラリチューブの詰まりを防止するように構成した実施例
を示す概念図である。

【図７】 図６において円で囲んだVII部を拡大して示
す部分断面図である。

【図８】 図６のVII部におけるホットガス管の別の接
続形態を示す部分断面図である。

【図９】 従来の冷凍回路を示す回路図である。

【符号の説明】

１…圧縮機、 ３…凝縮器、 ７…キャピラリチュー
ブ、８…蒸発器、 １０…蒸発器、 １１…キャピラリ
チューブ、 １６…制御器、 １７…除霜用ヒータ、
２１…ヒータ（加熱装置）、 １１１…キャピラリチュ
ーブ、 １２１…コードヒータ（加熱装置）、 ２１１
…キャピラリチューブ、 ３１１…キャピラリチュー
ブ、 ３２１…ヒータ（加熱装置）、 ４０１…圧縮
機、 ４０３…凝縮器、 ４０７…キャピラリチュー
ブ、 ４０７ａ…キャピラリチューブの出口端部（出
口）、 ４０９…蒸発器、 ４１２…ホットガス弁、
４１６…ホットガス管、 ５０７…キャピラリチュー
ブ、 ５０７ａ…キャピラリチューブの出口端部（出
口）、 ５１６…ホットガス管。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブ及
   び蒸発器が順次連絡されて冷媒の循環経路が形成された
   冷凍回路において、前記キャピラリチューブの近傍に同
   キャピラリチューブの加熱装置を配設し、同加熱装置を
   除霜又は除氷運転時に作動させる制御器を設けたことを
   特徴とするキャピラリチューブを備えた冷凍回路。
2. 【請求項２】 前記キャピラリチューブの蒸発器側端部
   に近接して前記加熱装置を配設したことを特徴とする請
   求項１記載の冷凍回路。
3. 【請求項３】 前記蒸発器の除霜用ヒータを備え、該除
   霜用ヒータが前記加熱装置となっていることを特徴とす
   る請求項１記載の冷凍回路。
4. 【請求項４】 圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブ及
   び蒸発器が順次連絡されて冷媒の循環経路が形成された
   冷凍回路において、前記圧縮機の出口側と前記蒸発器の
   入口側を連絡するホットガス管を付設し、同ホットガス
   管の出口を前記キャピラリチューブの出口端部に近接さ
   せてホットガスにより同キャピラリチューブの出口端部
   を加熱自在に構成したことを特徴とするキャピラリチュ
   ーブを備えた冷凍回路。