JP2000088407A

JP2000088407A - 冷凍装置

Info

Publication number: JP2000088407A
Application number: JP10262172A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Hoshino; 仁星野; Junichi Mogi; 淳一茂木
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1998-09-17
Filing date: 1998-09-17
Publication date: 2000-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】冷媒の漏れが発生した際に、漏れる冷媒
の量を極力減少させることができる冷凍装置を提供す
る。【解決手段】冷凍装置は、圧縮機（１６）、凝縮器
（１７）、キャピラリーチューブ（４１）及び冷却器
（１９）などを順次冷媒配管（２１）で接続して冷凍サ
イクルを構成しており、圧縮機で気体状の冷媒を加圧し
て、凝縮器に吐出し、この凝縮器で冷媒を冷却して液化
し、ついで、キャピラリーチューブで減圧した後に、冷
却器に供給して、再び、冷媒を圧縮機に戻している。さ
らに、冷凍装置には、冷媒漏れセンサー（３１）が冷媒
漏れを検出した際に冷媒の流れを遮断する第１の開閉弁
（２６）および第２の開閉弁（４３）が各々、冷却器の
流出口と凝縮器の流入口（１７ａ）との間の冷媒配管お
よび、凝縮器の流出口（１７ｂ）と冷却器の流入口（１
９ａ）との間の冷媒配管に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機、凝縮器、
減圧装置及び冷却器などを順次冷媒配管で接続して冷凍
サイクルを構成している冷凍装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この様な冷凍装置は、圧縮機で気体状の
冷媒を加圧して、凝縮器に吐出し、この凝縮器で冷媒を
冷却して液化し、ついで、減圧装置で減圧した後に、冷
却器に供給して、再び、冷媒を圧縮機に戻しており、冷
媒は冷凍サイクル内を循環している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、冷却器など
に孔が発生し、この孔から冷媒がリークすなわち漏れる
と、冷却器内の冷媒は勿論のこと、冷凍サイクル内の他
の部分の冷媒、例えば、凝縮器内の冷媒も、冷凍サイク
ル内を流れて、冷却器の孔からリークすることになる。
そして、最終的には、冷凍サイクル内の略全ての冷媒
が、冷凍装置の外に漏れることになる。そのため、冷媒
の損失が大きくなっている。

【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、冷媒の漏れが発生した際に、漏れる冷媒の
量を極力減少させることができる冷凍装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の冷凍装置は、圧
縮機（１６）、凝縮器（１７）、減圧装置（１８，４
１）及び冷却器（１９）などを順次冷媒配管（２１）で
接続して冷凍サイクルを構成しており、圧縮機で気体状
の冷媒を加圧して、凝縮器に吐出し、この凝縮器で冷媒
を冷却して液化し、ついで、減圧装置で減圧した後に、
冷却器に供給して、再び、冷媒を圧縮機に戻している。
そして、前記課題を解決するために、この冷凍装置に
は、冷凍装置からの冷媒漏れを検出する冷媒漏れセンサ
ー（３１，５１）が設けられ、かつ、この冷媒漏れセン
サーが冷媒漏れを検出した際には冷媒の流れを遮断する
第１の開閉弁（２６）および第２の開閉弁（１８，４
３）が各々、冷却器の流出口と凝縮器の流入口（１７
ａ）との間の冷媒配管および、凝縮器の流出口（１７
ｂ）と冷却器の流入口（１９ａ）との間の冷媒配管（２
１ｂ）に設けられている。

【０００６】また、前記減圧装置が膨張弁で構成され、
この膨張弁が前記第２の開閉弁を兼ねていることがあ
る。

【０００７】さらに、前記減圧装置がキャピラリーチュ
ーブで構成され、かつ、このキャピラリーチューブの流
出口（４１ａ）と冷却器の流入口との間の冷媒配管（２
１ｃ）に、前記第２の開閉弁が設けられているととも
に、冷媒漏れセンサーが冷媒漏れを検出した際には冷媒
の流れを遮断する第３の開閉弁（４８）が、凝縮器の流
出口とキャピラリーチューブの流入口（４１ｂ）との間
の冷媒配管（２１ｄ）に設けられていることがある。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明における冷凍装置の
実施の第１の形態を図１および図２を用いて説明する。
図１は本発明における冷凍装置が設けられている冷凍冷
蔵庫の断面図である。図２は実施の第１の形態の冷凍装
置の冷媒回路図である。

【０００９】冷却貯蔵庫である冷凍冷蔵庫の本体は、前
面が開口している断熱箱体１で構成されている。断熱箱
体１の内部空間すなわち庫内２は、略水平な２個の断熱
仕切り壁３，４で、３個の空間に仕切られ、上部空間が
冷蔵室６、中央部の空間が冷凍室７、また、下部空間が
野菜室８となっている。そして、冷蔵室６、冷凍室７お
よび野菜室８の前面開口は、断熱扉１１で開閉自在に閉
塞されている。

【００１０】また、図２に図示する冷凍装置は、圧縮機
１６、凝縮器１７、減圧装置である膨張弁１８、冷却器
１９および気液分離器であるアキュムレーター２０など
を、順次冷媒配管２１で接続して、冷凍サイクルを構成
している。冷却器１９は、冷却器用送風機２３ととも
に、庫内２に配置されており、冷却器１９で冷却された
冷気は、図１の矢印で図示するように循環して、庫内２
を冷却している。

【００１１】さらに、圧縮機１６の吐出口１６ａと凝縮
器１７の流入口１７ａとを接続する冷媒配管２１ａに
は、電磁弁などからなる第１の開閉弁２６が設けられて
いる。そして、圧縮機１６、凝縮器１７、膨張弁１８、
アキュムレーター２０および開閉弁２６などは、断熱箱
体１の後部下側に形成されている機械室２７すなわち庫
外に配置されている。また、冷凍サイクル内の冷媒とし
ては、たとえば、イソブタン、ペンタンやプロパンなど
の炭化水素系冷媒すなわちＨＣ冷媒が採用されている。

【００１２】さらに、冷却器１９の下方には、冷媒漏れ
を検出する冷媒漏れセンサー３１が配置されている。こ
の冷媒漏れセンサー３１は、マイコンなどの制御装置３
４に接続され、冷媒漏れセンサー３１の検出信号は、制
御装置３４に入力されている。一方、制御装置３４の出
力側には、第２の開閉弁としての膨張弁１８および第１
の開閉弁２６が接続され、制御装置３４の出力により、
膨張弁１８および開閉弁２６は開閉されるようになって
いる。第２の開閉弁としての膨張弁１８は、前述のよう
に、凝縮器１７の流出口１７ｂと冷却器１９の流入口１
９ａとの間の冷媒配管２１ｂに配設されている。

【００１３】この様に構成されている冷凍装置は、通常
時は、開閉弁２６および膨張弁１８は開いている。そし
て、圧縮機１６が稼働すると、圧縮機１６は、気体状の
冷媒を加圧して、吐出口１６ａから凝縮器１７に吐出す
る。この凝縮器１７で冷媒は空冷されて液化し、つい
で、膨張弁１８に流入して減圧された後に、冷却器１９
に供給される。この冷却器１９において、冷媒は周囲の
熱を奪い、そして、アキュムレーター２０に流入し、液
体状の冷媒を分離して気体状の冷媒のみが、再び、圧縮
機１６に戻っている。この様にして、冷却器１９は周囲
の空気を冷却することができ、冷却器１９で冷却された
冷気は、前述のように冷却器用送風機２３で庫内２を循
環している。

【００１４】ところで、冷却器１９などに孔が生じ、炭
化水素系冷媒が冷却器１９から庫内２に漏れると、この
炭化水素を冷媒漏れセンサー３１が検出し、検出信号を
制御装置３４に出力する。制御装置３４は、冷媒漏れセ
ンサー３１から検出信号が入力されると、冷媒が漏れた
と判断し、膨張弁１８および開閉弁２６に閉信号を出力
して、膨張弁１８および開閉弁２６を完全に閉じ、冷媒
の流れを遮断する。

【００１５】したがって、冷却器１９、アキュムレータ
ー２０や圧縮機１６などの冷媒は、孔から流出するが、
第１の開閉弁２６から膨張弁１８までの間の冷媒が孔か
ら流出することは阻止される。この第１の開閉弁２６か
ら膨張弁１８までの間には、凝縮器１７が配置され、冷
媒の圧力が高いとともに、冷媒は液化しており、比較的
多量の冷媒が存在している。その結果、冷媒が多量に庫
内２に漏れることを極力防止することができる。

【００１６】なお、冷媒が漏れていない通常時は、冷媒
漏れセンサー３１は炭化水素を検出していないので、検
出信号を出力していない。そのため、制御装置３４は、
冷媒が漏れていないと判断し、膨張弁１８および開閉弁
２６に開信号を出力して、膨張弁１８および開閉弁２６
を開け、冷媒の流れを許容している。

【００１７】前述の様に、冷却貯蔵庫の庫内２には、冷
却器１９および冷媒漏れセンサー３１が配置され、一
方、庫外には、凝縮器１７が配置されており、冷媒漏れ
センサー３１が冷媒の漏れを検出した際には、第１の開
閉弁２６および第２の開閉弁（膨張弁１８）が閉じて、
冷却器１９と凝縮器１７との間の冷媒の行き来を阻止し
ている。この様にして、凝縮器１７内の炭化水素系の冷
媒が庫内２に漏れることを防止している。したがって、
密閉空間である庫内２における炭化水素の濃度が高くな
ることを極力防止することができる。この炭化水素は可
燃性であり、特に庫内に漏れた炭化水素の濃度を低く抑
えることは、非常に需要なことである。

【００１８】また、機械室２７に設置されている凝縮器
１７から冷媒が漏れた場合には、比較的多量の炭化水素
が放出されるが、外気に拡散されるので、炭化水素の濃
度は比較的低く維持することができる。

【００１９】次に、本発明における冷凍装置の実施の第
２の形態について図３を用いて説明する。図３は実施の
第２の形態の冷凍装置の冷媒回路図である。なお、この
実施の第２の形態の説明において、前記実施の第１の形
態の構成要素に対応する構成要素には同一符号を付し
て、その詳細な説明は省略する。

【００２０】実施の第１の形態においては、膨張弁１８
が、冷媒の圧力を減圧させる減圧装置としての機能およ
び、第２の開閉弁としての機能を有していたが、実施の
第２の形態においては、減圧装置として、膨張弁１８に
代えて、キャピラリーチューブ４１が設けられている。
また、キャピラリーチューブ４１の流出口４１ａと、冷
却器１９の流入口１９ａとの間の冷媒配管２１ｃに、電
磁弁などの第２の開閉弁４３が設けられている。なお、
一般的には、膨張弁は、冷媒の圧力を減圧させるだけ
で、冷媒の流れの遮断は行わない。

【００２１】この第２の開閉弁４３は、実施の第１の形
態の膨張弁１８と異なり、減圧機能は殆ど有していない
が、膨張弁１８と同じように作動して、冷媒漏れ時には
閉じ、冷媒の流れを遮断し、一方、冷媒が漏れていない
通常時には、開いて、冷媒の流れを許容している。

【００２２】次に、本発明における冷凍装置の実施の第
３の形態について図４を用いて説明する。図４は実施の
第３の形態の冷凍装置の冷媒回路図である。なお、この
実施の第３の形態の説明において、前記実施の第１の形
態および実施の第２の形態の構成要素に対応する構成要
素には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。

【００２３】実施の第３の形態においては、第３の開閉
弁４８が、凝縮器１７の流出口１７ｂとキャピラリーチ
ューブ４１の流入口４１ｂとの間の冷媒配管２１ｄに設
けられている。また、機械室２７には、庫外用の冷媒漏
れセンサー５１が設けられ、制御装置３４の入力側に接
続されている。

【００２４】そして、冷媒漏れセンサー３１，５１の何
れかが、炭化水素を検出すると、前述の実施の形態と同
様にして、制御装置３４は冷媒漏れと判断して、開閉弁
２６，４３，４８を閉じている。この様に、庫外用の冷
媒漏れセンサー５１が設けられているので、冷媒が庫内
２に漏れた場合だけでなく、冷媒が庫外に漏れた場合に
も、開閉弁を閉じることができ、極力冷媒の漏れを減少
させることができる。

【００２５】また、第３の開閉弁４８が設けられている
ので、キャピラリーチューブ４１から冷媒が漏れた場合
にも、冷却器１９の冷媒は勿論のこと、凝縮器１７の冷
媒が漏れることを防止することができる。同様に、凝縮
器１７から冷媒が漏れた場合にも、冷却器１９の冷媒は
勿論のこと、キャピラリーチューブ４１の冷媒が漏れる
ことを防止することができる。この様に、開閉弁２６が
３個以上設けられていると、より効率よく冷媒の漏れを
防止することができる。

【００２６】以上、本発明の実施の形態を詳述したが、
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、
種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を
下記に例示する。（１）実施の形態においては、冷凍装置は、冷凍冷蔵庫
に用いられているが、他の用途、たとえば、製氷機など
に採用することも可能である。ただし、冷凍冷蔵庫など
の冷却貯蔵庫の場合には、庫内への冷媒の漏れを極力削
減することができるので、冷却貯蔵庫に採用することが
最適である。

【００２７】（２）開閉弁は、少なくとも２個以上有れ
ば、その数量は適宜変更可能である。また、実施の形態
においては、第１の開閉弁２６は、圧縮機１６の吐出口
１６ａと凝縮器１７の流入口１７ａとの間の冷媒配管２
１ａに設けられているが、冷却器１９の流出口と凝縮器
１７の流入口１７ａとの間の冷媒配管２１に設けられて
いるならば、その配置位置は適宜変更可能である。たと
えば、第１の開閉弁２６を、冷却器１９の流出口とアキ
ュムレーター２０の流入口との間の冷媒配管２１に設置
することも可能である。ただし、冷媒は、圧力が高い部
分に比較的多量に存在しているので、第１の開閉弁２６
は圧縮機１６の吐出口１６ａと凝縮器１７の流入口１７
ａとの間の冷媒配管２１ａに設けられていることが好ま
しい。また、炭化水素系冷媒を使用している場合で、特
に庫内への漏れを極力削減したい場合には、冷媒配管の
庫内への流出入口に開閉弁を配置してもよい。（３）実施の形態においては、冷媒漏れセンサー３１は
冷却器１９の下方に配置されているが、冷凍装置からの
冷媒漏れを検出することができるならば、冷媒漏れセン
サー３１の配置は適宜変更可能である。ただし、炭化水
素は、空気よりも比重が大きいので、炭化水素の溜まり
易い部分たとえば冷却器の下方に設置することが好まし
い。

【００２８】（４）実施の形態においては、冷媒は炭化
水素系冷媒が採用されているが、冷媒の種類は適宜選択
可能で、フロンであることも可能である。なお、炭化水
素系冷媒は可燃性であり、冷凍装置から多量に漏れるこ
とを防止することが重要である。したがって、この発明
は、炭化水素系冷媒を採用している冷凍装置に適応する
ことが最適である。（５）制御装置３４の出力側に、警報装置、圧縮機１６
や冷却器用送風機２３などを接続し、冷媒漏れセンサー
が冷媒の漏れの信号を制御装置３４に出力した際に、制
御装置３４が、警報装置に作動信号を、また、圧縮機１
６や冷却器用送風機２３に停止信号を出力することも可
能である。この様にして、冷媒が漏れた際に、警報装置
を作動させたり、また、圧縮機１６や冷却器用送風機２
３を停止させたりすることができる。

【００２９】（６）実施の形態では、冷媒漏れが発生し
ていない通常時において、開閉弁２６，１８，４３，４
８は、常時開いているが、必ずしも、常時開いている必
要はなく、たとえば、圧縮機１６の停止時には閉めてい
ることも可能である。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、冷媒漏れセンサーが、
冷凍装置からの冷媒漏れを検出しており、この冷媒漏れ
センサーが冷媒漏れを検出した際には、第１の開閉弁お
よび第２の開閉弁が閉じて冷媒の流れを遮断している。
そして、この第１の開閉弁および第２の開閉弁は各々、
冷却器の流出口と凝縮器の流入口との間の冷媒配管、お
よび、凝縮器の流出口と冷却器の流入口との間の冷媒配
管に設けられている。したがって、冷媒漏れセンサー
が、冷凍装置からの冷媒漏れを検出して、第１の開閉弁
および第２の開閉弁が閉じられると、凝縮器と冷却器と
は、相互に冷媒の行き来が不能となる。そのため、万
一、たとえば、冷却器または凝縮器の一方から冷媒が漏
れても、冷却器または凝縮器の他方の冷媒が漏れること
は阻止することができる。その結果、冷凍装置内の冷媒
が全て漏れることを防止することができ、冷媒の漏れ量
を減少させることができる。特に、凝縮器には比較的多
量の冷媒が存在しているが、冷却器から冷媒が漏れた際
に、開閉弁が閉じるので、凝縮器の比較的多量の冷媒は
冷却器から殆ど漏れない。

【００３１】また、前記減圧装置が膨張弁で構成され、
この膨張弁が前記第２の開閉弁を兼ねている場合には、
膨張弁とは別に、別途第２の開閉弁を設ける必要がな
く、部品コストを削減することができる。

【００３２】さらに、前記減圧装置がキャピラリーチュ
ーブで構成され、かつ、このキャピラリーチューブの流
出口と冷却器の流入口との間の冷媒配管に、前記第２の
開閉弁が設けられているとともに、第３の開閉弁が、凝
縮器の流出口とキャピラリーチューブの流入口との間の
冷媒配管に設けられている場合には、冷凍装置の冷凍サ
イクルが、３個の開閉弁で３区画に分割されており、１
区画で冷媒が漏れても、他の２区画の冷媒は殆ど漏れな
い。したがって、より効率よく、冷媒の漏れを防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明における冷凍装置が設けられてい
る冷凍冷蔵庫の断面図である。

【図２】図２は実施の第１の形態の冷凍装置の冷媒回路
図である。

【図３】図３は実施の第２の形態の冷凍装置の冷媒回路
図である。

【図４】図４は実施の第３の形態の冷凍装置の冷媒回路
図である。

【符号の説明】

１６圧縮機１７凝縮器１７ａ凝縮器の流入口１７ｂ凝縮器の流出口１８膨張弁（減圧装置、第２の開閉弁）１９冷却器１９ａ冷却器の流入口２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ冷媒配管２６第１の開閉弁３１冷媒漏れセンサー４１キャピラリーチューブ（減圧装置）４１ａキャピラリーチューブの流出口４１ｂキャピラリーチューブの流入口４３第２の開閉弁４８第３の開閉弁５１庫外用の冷媒漏れセンサー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、凝縮器、減圧装置及び冷却器な
どを順次冷媒配管で接続して冷凍サイクルを構成してお
り、圧縮機で気体状の冷媒を加圧して、凝縮器に吐出
し、この凝縮器で冷媒を冷却して液化し、ついで、減圧
装置で減圧した後に、冷却器に供給して、再び、冷媒を
圧縮機に戻している冷凍装置において、冷凍装置からの冷媒漏れを検出する冷媒漏れセンサーが
設けられ、かつ、この冷媒漏れセンサーが冷媒漏れを検出した際に
は冷媒の流れを遮断する第１の開閉弁が、冷却器の流出
口と凝縮器の流入口との間の冷媒配管に設けられている
とともに、冷媒漏れセンサーが冷媒漏れを検出した際には冷媒の流
れを遮断する第２の開閉弁が、凝縮器の流出口と冷却器
の流入口との間の冷媒配管に設けられていることを特徴
とする冷凍装置。
【請求項２】前記減圧装置が膨張弁で構成され、この
膨張弁が前記第２の開閉弁を兼ねていることを特徴とす
る請求項１記載の冷凍装置。
【請求項３】前記減圧装置がキャピラリーチューブで
構成され、かつ、このキャピラリーチューブの流出口と冷却器の流
入口との間の冷媒配管に、前記第２の開閉弁が設けられ
ているとともに、冷媒漏れセンサーが冷媒漏れを検出した際には冷媒の流
れを遮断する第３の開閉弁が、凝縮器の流出口とキャピ
ラリーチューブの流入口との間の冷媒配管に設けられて
いることを特徴とする請求項１記載の冷凍装置。