JP2004028355A

JP2004028355A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2004028355A
Application number: JP2002180729A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Sato; 佐藤　真一; Kazuhisa Ichimoto; 市本　和久
Original assignee: Hitachi Home and Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2004-01-29

Abstract

【課題】ＨＣ冷媒などの可燃性冷媒を用いた冷蔵庫の安全性を確保するために、庫内からの冷媒洩れの一要因となる蒸発器の冷媒配管接続部からの洩れを防止する。
【解決手段】アルミパイプを冷媒配管に用いた蒸発器を搭載した冷蔵庫において、蒸発器のアルミパイプと銅パイプの接続部を断熱材の中に埋設する。また、ヘッダーの接続部を断熱材の中に埋設する。
【効果】蒸発器の配管接続部を庫内に露出させないため、可燃性冷媒の庫内洩れを防止することができ安全性が向上する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＨＣ冷媒などの可燃性冷媒を用いた冷蔵庫の冷媒洩れを防止して安全性を向上することを目的としたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の冷蔵庫では主にＨＦＣ−１３４ａを代表とするＨＦＣ系冷媒が広く用いられているが、ＨＦＣ系冷媒は地球温暖化への影響があるため、影響が極めて少ないハイドロカーボン（ＨＣ）冷媒も一部で使用され始めている。ＨＣ冷媒の一例としてイソブタン（Ｒ６００ａ）が冷蔵庫で実用化されている。
【０００３】
しかし、Ｒ６００ａに代表されるＨＣ冷媒は可燃性であるため、冷媒が洩れた場合には、冷蔵庫に設置された電気品や、冷蔵庫周囲に置かれた電気機器或いは火を使用する機器等が着火源となり、冷媒が発火して爆発する可能性がある。このため、冷媒洩れを防止することが安全性を確保するために重要な課題となる。
【０００４】
主な冷媒洩れとして、冷凍サイクルを構成する冷媒配管接続部の洩れが挙げられ、その中でも特に、庫内に露出された配管接続部からの冷媒洩れは、洩れた冷媒が限られた区画に停滞して周囲に拡散されにくく、扉を閉めたままの状態では庫内に充満されるために、庫内に露出された配管接続部の冷媒洩れを防止することは極めて重要な課題となる。
【０００５】
庫内に露出された冷媒配管としては蒸発器があり、アルミパイプを使用した蒸発器の場合は、蒸発器の出入口に連結される銅パイプとの接続部があり、さらに主な冷蔵庫において液冷媒を溜めるために広く用いられている、蒸発器出口に設置されたヘッダーの接続部がある。また、蒸発器を冷蔵庫へ組込む工程で接続される蒸発器入口側とキャピラリチューブ、及び蒸発器出口側と吸込パイプとの接続部についても、通常はサービス時に蒸発器の交換ができるように庫内に配設されることが多い。
【０００６】
このように冷媒配管にアルミパイプを使用した蒸発器の場合には、庫内に露出された配管接続箇所は、蒸発器単体でのアルミパイプと銅パイプとの接続も設ける必要となるために多くなり、接続箇所が多いほど配管接続部からの冷媒洩れのリスクも高くなる。
【０００７】
冷媒配管にアルミパイプを用いた従来の一般的な蒸発器の構造と冷蔵庫への配置について、図３、図６及び図７を用いて説明する。
【０００８】
まず、標準的な蒸発器の構造について図７で説明する。
【０００９】
図７において全体を構成する蒸発器５は、アルミフィン（図は省略）を多数配列し、数列数段に蛇行曲げして熱交換器を構成している継ぎ目のないアルミパイプ５ａと、アルミパイプ５ａのパイプ入口部５ｂと接続部１５ａで接続された銅パイプ５ｅと、アルミパイプ５ａのパイプ出口部５ｃと接続部１５ｃで接続されたヘッダー６と、ヘッダー６と接続部１５ｄで接続されたアルミパイプ５ｄと、アルミパイプ５ｄと接続部１５ｂで接続された銅パイプ５ｆにより構成されている。
【００１０】
蒸発器５の冷凍サイクルへの接続は、銅パイプ５ｅがキャピラリチューブと接続され、銅パイプ５ｆが吸込パイプと接続される。これにより、冷媒は銅パイプ５ｅから蒸発器５に流入し、アルミパイプ５ａ、ヘッダー６、アルミパイプ５ｄ、銅パイプ５ｆの順序に流れる。
【００１１】
ヘッダー６はアルミパイプ５ａを流れた後の液冷媒を貯留するために一般的に設けられる略円筒形状のタンクであり、蒸発器の冷媒配管がアルミパイプの場合は同材質のヘッダーがアルゴン溶接等により接続される。図７よりヘッダー６は前後を同材質のアルミパイプ５ａとアルミパイプ５ｄで接続されることとなる。
【００１２】
また、銅パイプ５ｅ、５ｆは、蒸発器５をキャピラリチューブ、吸込パイプと接続するときに、通常の冷蔵庫組立工程では、銅を材質とするキャピラリチューブ及び吸込パイプと、アルミを材質とする蒸発器５との異金属同士の接続手段を持たない場合が多いため、蒸発器５の部品単体において、あらかじめ銅パイプ５ｅ、５ｆを設けておき、蒸発器５を冷蔵庫に組込むときには銅パイプ５ｅとキャピラリチューブ、銅パイプ５ｆと吸込パイプを、銅パイプ同士のロウ付けにより接続する。
【００１３】
また、銅パイプ５ｅ、５ｆの接続部１５ａ、１５ｂはアルミと銅との接続となるため、フラッシュバット溶接等の接続手段により接続される。しかしながら、この接続部は水の介在によって異種金属材料間の電触現象を発生して接続部が腐食する問題があり、通常この接続部が庫内に露出されている場合には、着霜等による水から接続部を保護するために、塗装処理や熱収縮チューブによる被覆を行って接続部の腐食を防止している。
【００１４】
次に図７に示した構成の蒸発器を冷蔵庫に配置した従来の一例を図３及び図６を用いて説明する。
【００１５】
図３は図７の蒸発器の配置と冷凍サイクル構成を簡略的に示した冷蔵庫略式図である。図３において、冷凍サイクル構成は、冷蔵庫背面下部に設けた機械室７に収納された圧縮機８から、同じ機械室に収納された凝縮器９、冷蔵庫側面や背面、前面シキリ等の内部に充填された断熱材の中を通したＨＧパイプ１０、１１（ＨＧパイプ１０からＨＧパイプ１１につながる配管経路は図示省略）、ドライヤ１２、キャピラリチューブ１３、蒸発器５、ヘッダー６、吸込パイプ１４の順序に接続されて冷媒の流路を形成する。
【００１６】
次に図３及び図６を用いて蒸発器５の配置について説明する。図３において冷蔵庫の箱体外郭である外箱１と、食品貯蔵室の内壁である内箱２の間に断熱材３が充填されて冷蔵庫の箱体本体を構成しており、蒸発器５は図示の如く、庫内４に設置されている。また、ヘッダー６も図示の如く庫内４に設置されている。また、蒸発器５の配管接続部は図示の如く全て庫内に設置されている。詳細には図６に示す如く、配管接続部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆがいずれも庫内４に設置されている。
【００１７】
以上に述べたように、従来の冷蔵庫の蒸発器は配管接続部を庫内に多く設けているため、冷媒洩れが発生する可能性が高くなる問題があった。これに対し、庫内の冷媒洩れを防止する従来の方法としては、庫内に露出された配管を二重管構造にしたり、配管接続部を全箇所被覆したりする手段などが挙げられていた。また、特開平１０−１０３８３８のように蒸発器の配管接続部からの冷媒洩れを検出するセンサを備えてブザーを鳴らし、冷媒が洩れた場合にユーザーに知らせる手段等も挙げられている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、庫内に露出した蒸発器の配管接続部は、アルミパイプを使用した蒸発器の場合には、蒸発器単体でのアルミパイプと銅パイプとの接続部も必要となるために配管接続箇所が多くなり、冷媒洩れ防止に対するリスクが高くなる課題を抱えていた。また、従来の対応手段に対しては、二重管構造にする場合には、蒸発器の性能確保や加工の難しさ、コストアップ等の課題があり、配管接続部を被覆する場合には、被覆材の信頼性や耐久性、コストアップ等の課題があった。また、冷媒洩れ検出センサや警報ブザーを追加する場合には大幅なコストアップとなる上、冷媒洩れを防止する手段とはならない。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明では、圧縮機、凝縮器、蒸発器を冷媒配管により順次連結して構成される冷凍サイクルを備え、蒸発器の冷媒配管にはアルミパイプを使用した冷蔵庫において、蒸発器のアルミパイプと、前記アルミパイプと連結される銅パイプとの接続部、及び前記銅パイプとキャピラリチューブ並びに吸込パイプとの接続部を断熱材の中に埋設させる。
【００２０】
また、蒸発器の冷媒配管に用いたアルミパイプと、蒸発器の出口部に設置されるヘッダーとの接続部を断熱材の中に埋設させる。
【００２１】
上記の手段により、庫内に露出された配管接続箇所をなくして冷媒洩れを防止する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１、図２及び図４、図５を用いて説明する。
【００２３】
まず本発明の冷蔵庫に使用される、アルミパイプを冷媒配管に用いた蒸発器の一般的な構造については従来の冷蔵庫と同じであり、前述した通りの構造（図７）である。
【００２４】
次に、図７の蒸発器を本発明にしたがい冷蔵庫に配置した一実施例を図１及び図４を用いて説明する。
【００２５】
図１は蒸発器の配置と冷凍サイクル構成を簡略的に示した冷蔵庫略式図である。図１において、冷凍サイクル構成は図３に示す従来例と同じ構成であり、冷蔵庫背面下部に設けた機械室７に収納された圧縮機８から、同じ機械室に収納された凝縮器９、冷蔵庫側面や背面を中継させたＨＧパイプ１０、１１（ＨＧパイプ１０からＨＧパイプ１１につながる配管経路は図を省略）、ドライヤ１２、キャピラリチューブ１３、蒸発器５、ヘッダー６、吸込パイプ１４の順序に接続されて冷媒の流路を形成する。
【００２６】
次に図１及び図４を用いて蒸発器５の配置について説明する。図１において冷蔵庫の箱体外郭である外箱１と、食品貯蔵室の内壁である内箱２の間に断熱材３が充填されて冷蔵庫の箱本体を構成しており、蒸発器５は図示の如く、庫内４に設置されている。また、ヘッダー６も図示の如く庫内に設置されている。蒸発器５とヘッダー６の配置においては、図３に示す従来例と同じ配置としているが、従来では庫内４に配管接続部１５を設けていたのに対し、図１ではヘッダー接続部以外の配管接続部１５を断熱材３の中に設置させる。詳細は図４に示す如く、配管接続部１５ａ、１５ｂ、１５ｅ、１５ｆを庫内４ではなく断熱材３の中に埋設し、庫内は１５ｃ、１５ｄだけを配置させる。
【００２７】
以上のように図１及び図４に示した実施例により、庫内の配管接続箇所が６箇所から２箇所に低減され、可燃性冷媒の庫内への洩れを大幅に防ぐことができる。特に、配管接続部１５ａ、１５ｂを断熱材に埋設することにより、配管接続部への水の接触を防止できるため、電触による腐食の問題を解決することができて冷媒洩れ防止に大きな効果が得られると共に、腐食を防止するための塗装処理や熱収縮チューブ被覆等の手段を省くことができ、原価低減への効果も得られる。
【００２８】
また、上記とは異なる本発明の別実施例を図２及び図５に示す。冷蔵庫の箱本体の構成、冷凍サイクルの構成及び蒸発器の配置位置は図１及び図４と同じであり、また従来冷蔵庫の構成及び配置（図３及び図６）とも同じであるが、前述の実施例と異なる点は、図２及び図５に示す如く、パイプ形状を変更してヘッダー６の接続部１５ｃ、１５ｄも断熱材３の中に埋設させる。これにより、庫内の配管接続箇所はゼロとなるので、庫内における配管接続部からの冷媒洩れをなくすことができ、前述の実施例よりもさらに安全性の向上が得られる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明では可燃性冷媒を用いた冷蔵庫において、アルミパイプを冷媒配管に用いた蒸発器を搭載した冷蔵庫の場合、従来は庫内に露出させていたアルミパイプと銅パイプの配管接続部やヘッダー接続部を断熱材の中に埋設させた構造に変えることによって、配管接続部から庫内への冷媒洩れを防止することができ、可燃性冷媒の発火を防止して安全性を確保することができる。また、水の介在によって発生するアルミパイプと銅パイプの異種金属材料による電触現象から生じる接続部の腐食を防止することができ、従来電触防止のために接続部を水から保護していた塗装処理や熱収縮チューブの被覆を除去することができるため原価低減の効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における冷蔵庫サイクル設置略式図。
【図２】図１とは別の実施例の略式図。
【図３】従来例における冷蔵庫サイクル設置略式図。
【図４】本発明の図１の蒸発器設置略式図。
【図５】本発明の図２の蒸発器設置略式図。
【図６】図３に相当する従来例の蒸発器設置略式図。
【図７】従来例に関わる蒸発器の構成略式図。
【符号の説明】
１…外箱、２…内箱、３…断熱材、４…庫内、５…蒸発器、５ａ…アルミパイプ、５ｂ…パイプ入口部、５ｃ…パイプ出口部、５ｄ…アルミパイプ、５ｅ…銅パイプ、５ｆ…銅パイプ、６…ヘッダー、７…機械室、８…圧縮機、９…凝縮器、１０…ＨＧパイプ、１１…ＨＧパイプ、１２…ドライヤ、１３…キャピラリチューブ、１４…吸込パイプ、１５…配管接続部、５ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ…配管接続部。

Claims

圧縮機、凝縮器、蒸発器をＨＣ冷媒等の可燃性冷媒を用いて流通させる冷媒配管により順次連結して構成される冷凍サイクルを備え、且つ蒸発器の冷媒配管にはアルミパイプを使用した冷蔵庫において、前記蒸発器のアルミパイプと、前記アルミパイプと連結される銅パイプとの接続部、及び前記銅パイプと連結されるキャピラリチューブ並びに吸込パイプとの接続部を断熱材の中に埋設させたことを特徴とする冷蔵庫。
蒸発器の冷媒配管に用いたアルミパイプと、前記蒸発器の出口部に設置されるヘッダーとの接続部を断熱材の中に埋設させたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。