JP2000097520A - 冷媒配管並びに冷媒配管が配設されている冷却器および冷却貯蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 冷媒の漏れを極力減少させることができ
る冷媒配管並びに冷媒配管が配設されている冷却器およ
び冷却貯蔵庫を提供する。 【解決手段】 冷媒配管（２１）は、内部に冷媒が流れ
る熱伝導率の良好な内管（３１，４２）と、この内管が
内部に配置されているとともに内面が内管と間隔を有し
ている外管（３２，４４）と、内管と外管との間の空間
に入れられている吸着剤（３３，４３）とを具備してい
る。そして、内管に孔が開き、内管から冷媒が漏れた際
には、吸着剤でこの冷媒を吸着している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内部に冷媒が流れ
ている冷媒配管並びに冷媒配管が配設されている冷却器
および冷却貯蔵庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】この様な冷媒配管は、銅管などからなる
一重管で構成され、この管の内部を冷媒が流れている。
この冷媒としては、一般的に、フロン系冷媒が採用され
ている。また、オゾン層の破壊や地球温暖化などを防止
するために、フロン系冷媒ではなく、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
の採用が検討されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、冷媒配管な
どに孔が発生し、この孔から冷媒が漏れることがある。
しかしながら、近年、冷媒が冷媒配管から極力漏れない
ことが望まれている。特に、炭化水素系冷媒は可燃性で
あり、この炭化水素系冷媒が、冷媒配管などから漏れ、
密閉空間である冷却貯蔵庫の庫内に流入すると、庫内に
おける炭化水素の濃度が上昇し、発火する恐れがある。

【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、冷媒の漏れを極力減少させることができる
冷媒配管並びに冷媒配管が配設されている冷却器および
冷却貯蔵庫を提供することを目的としている。特に、庫
内に冷媒が漏れることを減少させることを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の冷媒配管（２
１）は、内部に冷媒が流れる内管（３１，４２）と、こ
の内管が内部に配置されているとともに内面が内管と間
隔を有している外管（３２，４４）と、内管と外管との
間の空間に入れられている吸着剤（３３，４３）とを具
備している。

【０００６】また、冷却器（１９）は、内部に冷媒が流
れる内管と、この内管が内部に配置されているとともに
内面が内管と間隔を有している外管と、内管と外管との
間の空間に入れられている吸着剤と、内管と外管とを連
結する連結部（３４，４６）とを具備している二重管
（２６，２７）構造の冷媒配管で構成されている。

【０００７】さらに、冷却貯蔵庫は、庫内（２）に冷却
器が、また、庫外に圧縮機（１６）および凝縮器（１
７）が配置され、冷凍サイクルがこの冷却器、圧縮機お
よび凝縮器などを連結用の冷媒配管で順次連結して構成
されている。そして、庫内に配設されている冷凍サイク
ルの冷媒配管は、内部に冷媒が流れる内管と、この内管
が内部に配置されているとともに内面が内管と間隔を有
している外管と、内管と外管との間の空間に入れられて
いる吸着剤と、内管と外管とを連結する連結部とを具備
している二重管で主に構成されている。一方、庫外に配
設されている冷凍サイクルの冷媒配管は、内部に冷媒が
流れる一重管（２９）で主に構成されている。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明における冷媒配管、
冷却器および冷却貯蔵庫の実施の形態を図１ないし図４
を用いて説明する。図１は本発明における冷却貯蔵庫の
断面図である。図２は冷媒回路図である。図３は冷媒配
管の説明図で、（ａ）が実施の第１の形態の二重管の断
面図、（ｂ）が一重管の断面図、（ｃ）が実施の第２の
形態の二重管の断面図である。図４は実施の第２の形態
の冷媒配管の製造工程図で、（ａ）が第１工程の図、
（ｂ）が第２工程の図、（ｃ）が第３工程の図、（ｄ）
が第４工程の図である。

【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、略水平な断熱仕切り
壁３で、２個の空間に仕切られ、上部空間が冷凍室６、
一方、下部空間が冷蔵室７となっている。そして、冷凍
室６および冷蔵室７の前面開口は、断熱扉９で開閉自在
に閉塞され、断熱扉９が閉じられている状態では、庫内
２は密閉空間となっている。

【００１０】この冷凍冷蔵庫の冷凍サイクルは、図２に
図示されており、圧縮機１６、凝縮器１７、減圧装置で
あるキャピラリーチューブ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、順次連結用
の冷媒配管２１で接続して構成されている。冷却器１９
は冷凍室６に配置され、庫内２を冷却している。また、
圧縮機１６および凝縮器１７は、断熱箱体１の下側の庫
外である機械室２３に配置されている。凝縮器１７およ
び冷却器１９は、冷媒配管を蛇行させて構成されてい
る。そして、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。

【００１１】この様に構成されている冷凍サイクルの圧
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、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、キャピラリーチューブ
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は周囲の物体たと
えば空気を冷却することができる。

【００１２】ところで、庫内２側の冷媒配管（冷却器１
９の冷媒配管を含む）および、断熱箱体１の断熱壁１ａ
内の冷媒配管は、図３（ａ）または図３（ｃ）に図示す
る二重管２６，２７で構成され、一方、庫外側の冷媒配
管（凝縮器１７の冷媒配管を含む）は、図３（ｂ）に図
示する一重管２９で構成されている。

【００１３】二重管の実施の第１の形態としての図３
（ａ）に図示する二重管２６は、内管３１と、この内管
３１が内部に挿入されて配置されているとともに内面が
内管３１と間隔を有している外管３２と、内管３１と外
管３２との間の空間に充填して入れられているゼオライ
トや活性炭などの吸着剤３３と、内管３１と外管３２と
を連結している複数の連結部３４とを具備している。こ
の連結部３４は、二重管の周方向に略等間隔に複数配置
されている。また、内管３１、外管３２および連結部３
４は、熱伝導率が良好であり、たとえば銅などの金属な
どで形成されている。さらに、外管３２と内管３１との
間の空間は、その両端部が、蓋などで気密に閉塞されて
おり、密閉構造となっている。

【００１４】そして、実施の第２の形態としての図３
（ｃ）に図示する二重管２７は、図４に図示する工程で
製造されており、図４（ａ）の平板状の板材４１を、図
４（ｂ）に図示するように、一重に巻いて板材４１の一
端部４１ａを溶接で気密に固着し、内管４２を形成す
る。ついで、板材４１上にゼオライトや活性炭などの吸
着剤４３を敷き、この吸着剤４３を挟み込みながら、さ
らに巻いて板材４１の他端部４１ｂを溶接で気密に固着
して外管４４を形成し、二重管とする。また、内管４２
と外管４４との間には、内管４２と外管４４とを連結し
ている連結部４６が形成されている。板材４１は、熱伝
導率が良好であり、たとえば銅などの金属などで形成さ
れている。さらに、外管４４と内管４２との間の空間
は、その両端部が、蓋などで気密に閉塞されており、密
閉構造となっている。

【００１５】また、一重管２９は、図３（ｂ）に図示す
るように、金属管（たとえば銅管など）などの一重の管
５１で構成されており、二重管２６，２７の内管３１，
４２にロウ付けで接続されている。

【００１６】この様に構成されている二重管２６，２７
の内管３１，４２に孔などが開き、冷媒が内管３１，４
２の外側に漏れることがある。しかしながら、内管３
１，４２から漏れた冷媒は、内管３１，４２と外管３
２，４４との間の空間に滞留し、外管３２，４４の外側
に漏れることを阻止することができる。しかも、内管３
１，４２と外管３２，４４との間の空間には、吸着剤３
３，４３が設けられているので、内管３１，４２から漏
れた冷媒は、吸着剤３３，４３で吸着されており、外管
３２，４４に孔などが形成されていても、漏れることは
殆どない。

【００１７】また、二重管２６，２７にすると、熱伝導
率が低下するが、熱伝導率の良好な連結部３４，４６が
設けられているので、熱伝導率の低下を極力防止するこ
とができる。特に、実施の第１の形態の二重管２６に
は、内管３１と外管３２との間の空間に、周方向に間隔
を開けて複数の連結部３４が設けられているので、熱伝
導率の低下をより効率よく防止することができる。

【００１８】さらに、庫外の冷媒配管は、一重管２９で
構成されており、二重管２６，２７よりも製造コストを
削減することができるとともに、熱伝導率を向上させる
ことができる。そして、一重管２９から漏れた冷媒は、
外気に拡散しており、庫内２に漏れた場合と比して、冷
媒の濃度が上昇することが比較的少ない。

【００１９】さらに、実施の第２の形態の二重管２７に
おいては、平板状の板材４１を一重に巻いて内管４２を
形成し、さらに、吸着剤４３を挟み込みながら、板材４
１を渦巻き状に巻き込んで二重管を形成している。した
がって、吸着剤４３を、内管４２と外管４４との間の細
長い空間に略均一に配置することができる。

【００２０】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、冷媒配管は、冷凍冷蔵庫
に用いられているが、他の用途、たとえば、製氷機やル
ームクーラー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。実施の形態において
は、冷凍室、冷蔵室の配置を変えたり、野菜室等を設け
たりすることも可能で、冷却器を複数設けることも可能
である。また、実施の形態においては、冷却器が庫内に
設置されているが、冷却器が断熱壁に埋設されている直
冷式でも可能である。なお、この直冷式の冷却貯蔵庫の
場合にも、冷却器から漏れた炭化水素系冷媒は、断熱壁
を通過して庫内に侵入することがある。

【００２１】（２）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、フロン系冷媒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、冷媒配管から漏れるこ
とを防止することが重要である。したがって、この発明
は、炭化水素系冷媒が流れている冷媒配管に適応するこ
とが最適である。 （３）実施の形態においては、減圧装置はキャピラリー
チューブであるが、減圧装置は膨張弁でも可能である。

【００２２】（４）実施の形態において、二重管および
一重管の断面形状は略円形であるが、適宜変更可能であ
る。たとえば、長円などにすることも可能である。実施
の形態においては、管の内側に溝が形成された溝付管と
することも可能である。 （５）実施の形態において、庫内および断熱壁１ａ内の
冷媒配管は二重管で、庫外の冷媒配管は一重管である
が、請求の範囲に明記されていない限り、適宜選択可能
である。また、部分的に二重管や一重管を採用すること
も可能である。 （６）吸着剤は、漏れた冷媒を吸着することができるな
らば、ゼオライトや活性炭以外の材質でも可能である。

【００２３】

【発明の効果】本発明の冷媒配管によれば、内管の外側
に外管が設けられており、万一、冷媒が内管から外側に
漏れても、冷媒配管の外側に漏れることは外管で阻止さ
れている。しかも、内管と外管との間には吸着剤が入れ
られており、内管から漏れた冷媒は、この吸着剤で吸収
されている。したがって、内管および外管の両者に孔が
形成されていても、冷媒を吸着剤で吸収することによ
り、冷媒が冷媒配管の外側に漏れることは極力防止され
ている。

【００２４】また、本発明の冷却器によれば、冷却器の
冷媒配管が、外管と内管との間に吸着剤が入れられてい
る二重管で構成されているとともに、内管と外管とを連
結部で連結している。したがって、前述の冷媒配管と同
様に、冷媒の漏れを極力防止することができるととも
に、連結部により熱伝導率の低下を極力防止することが
できる。その結果、冷却器の冷却効率を比較的向上させ
ることができる。

【００２５】さらに、本発明の冷却貯蔵庫によれば、庫
内の冷媒配管は、外管と内管との間に吸着剤および連結
部が設けられている二重管で主に構成されており、冷媒
配管から密閉空間である庫内に冷媒が漏れることを極力
防止することができる。一方、庫外の冷媒配管は一重管
で主に構成されており、材料コストを極力削減すること
ができるとともに、凝縮器の熱交換効率を比較的向上さ
せることができ、エネルギーコストを削減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明における冷却貯蔵庫の断面図であ
る。

【図２】図２は冷媒回路図である。

【図３】図３は冷媒配管の説明図で、（ａ）が実施の第
１の形態の二重管の断面図、（ｂ）が一重管の断面図、
（ｃ）が実施の第２の形態の二重管の断面図である。

【図４】図４は実施の第２の形態の冷媒配管の製造工程
図で、（ａ）が第１工程の図、（ｂ）が第２工程の図、
（ｃ）が第３工程の図、（ｄ）が第４工程の図である。

【符号の説明】

２ 庫内 １６ 圧縮機 １７ 凝縮器 １９ 冷却器 ２１ 連結用の冷媒配管 ２６ 二重管 ２７ 二重管 ２９ 一重管 ３１ 内管 ３２ 外管 ３３ 吸着剤 ３４ 連結部 ４２ 内管 ４３ 吸着剤 ４４ 外管 ４６ 連結部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に冷媒が流れる内管と、 この内管が内部に配置されているとともに、内面が内管
   と間隔を有している外管と、 内管と外管との間の空間に入れられている吸着剤とを具
   備していることを特徴とする冷媒配管。
2. 【請求項２】 内部に冷媒が流れる内管と、 この内管が内部に配置されているとともに、内面が内管
   と間隔を有している外管と、 内管と外管との間の空間に入れられている吸着剤と、 内管と外管とを連結する連結部とを具備している二重管
   構造の冷媒配管で構成されている冷却器。
3. 【請求項３】 庫内に冷却器が、また、庫外に圧縮機お
   よび凝縮器が配置され、冷凍サイクルがこの冷却器、圧
   縮機および凝縮器などを連結用の冷媒配管で順次連結し
   て構成されている冷却貯蔵庫において、 庫内に配設されている冷凍サイクルの冷媒配管が、内部
   に冷媒が流れる内管と、この内管が内部に配置されてい
   るとともに内面が内管と間隔を有している外管と、内管
   と外管との間の空間に入れられている吸着剤と、内管と
   外管とを連結する連結部とを具備している二重管で主に
   構成され、 一方、庫外に配設されている冷凍サイクルの冷媒配管
   が、内部に冷媒が流れる一重管で主に構成されているこ
   とを特徴とする冷却貯蔵庫。