JPH07294065A

JPH07294065A - 冷凍システム

Info

Publication number: JPH07294065A
Application number: JP9140894A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Nakama; 啓人中間
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-04-28
Filing date: 1994-04-28
Publication date: 1995-11-10

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は冷凍システム内の非凝縮性ガスの増
大による冷凍システムの不冷を防ぐことができると共
に、冷凍システムの組み立て工数を低減することを目的
とするものである。【構成】冷媒と冷媒に溶解する冷凍機油を封入した圧
縮機と、前記圧縮機内に収納された機械部と、前記機械
部のシリンダより吐出された冷媒を外気と熱交換した後
前記密閉ケーシングのモータ部側に戻すプリクーラパイ
プとを備えた前記圧縮機に接続された凝縮器と蒸発器と
水分及びメタン，空気等の非凝縮性ガスを除去する吸着
剤を満たした第一のフィルターと前記第一のフィルター
とシステム内のバイパスとして並行に設置されるととも
に、第一のフィルターよりも高い位置に設置された水分
及びメタン，空気等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤を
満たした第二のフィルターをとから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷凍庫、冷凍庫、カーエ
アコン等に用いる冷凍システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、冷蔵庫の大型化，多ドア化，省ス
ペース化に伴い圧縮機の負荷の増大と共に機械室容積の
低減が図られており、冷却システムにおいて冷蔵庫運転
時に圧縮機の温度が高くなってきている。

【０００３】圧縮機の温度が高くなると、冷媒の分解，
冷凍機油の分解，圧縮機モータに使用している有機材料
の劣化等が起こり、冷却システムの耐久性が十分に得ら
れない場合がある。特に、冷凍機油の分解においては、
メタン，エタン等の非凝縮性ガスが発生するとともに、
冷凍システム組み立て時に混入した非凝縮性ガスである
空気が存在すると、これらの非凝縮性ガスがキャピラリ
ー閉塞等を起こしこれにより冷媒の循環量が低下し、冷
却性能で問題となる場合があった。

【０００４】ここで、図面を参照しながら従来の冷凍シ
ステムの一例について説明する。図７に従来の冷凍シス
テムの構成図を示す。１は冷凍システムである。２は圧
縮機で、その外核を密閉ケーシング３にて形成し、内部
に焼きばめされたステータ４と、ステータ４と一対でモ
ータ部１３を構成するロータ５と、ロータ５に焼ばめさ
れているシャフト６を備えている。また７はシャフト６
の偏心部に組み込まれたローラで、シリンダ８内を回転
する。また、９はシャフト６の主軸受、１０はシャフト
６の副軸受、１１は副軸受１０に圧入されまた密閉ケー
シング３に溶接された吸入管である。

【０００５】１２は冷媒と冷凍機油を圧縮機２内へ封入
するチャージパイプ、１３はステータ４及び巻線１４か
らなるモータ部である。また、１５は摺動面に冷凍機油
を供給する給油管であり、１６は副軸受１０に接続され
また密閉ケーシング３に溶接され外気と熱交換を行なっ
た後密閉ケーシング３のモータ部１３側に溶接されたプ
リクーラパイプである。１７は圧縮機２の中に位置する
機械部である。１８は圧縮機２の吐出部であり、１９は
ディスチャージラインであり、２０は凝縮器である。２
１は第一のフィルターであり内部に水分及びメタン，空
気等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤２２が固定してあ
る。２３はキャピラリーチューブ、２４は蒸発器、２５
はアキュムレータである。２６はサクションラインであ
り、２７は逆止弁、２８は圧縮機吸入部である。

【０００６】そして、これらの冷凍要素は銅やアルミ配
管によって相互に接続密閉され、冷媒が封入されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た冷凍システムについて説明する。機械部１７によって
圧縮された冷媒はその時に発生する圧縮熱などにより気
相状態のままで圧縮機吐出部１８に出される。吐出され
た冷媒は凝縮器２０で熱を放出し徐々に気液混合状態と
なり、最終的に液化する。

【０００８】そして、第一のフィルター２１の内部に固
定された水分及びメタン，空気等の非凝縮性ガスを除去
する吸着剤２２によって水分が除去される。この水分を
除去された冷媒はキャピラリー２３にて減圧する。減圧
された冷媒は蒸発器２４で膨張し周囲から熱を奪う。そ
して、熱を吸収した冷媒は気相状態となりアキュムレー
タ２５、サクションライン２６、逆止弁２７、圧縮機吸
入部２８を通過し圧縮機２にもどる。この繰り返しによ
り冷却が行なわれる。

【０００９】このサイクルにおいて、圧縮機２の機械部
１７の温度が高くなると冷凍機油が分解され、メタン，
エタン等の非凝縮性ガスが発生する。これらの非凝縮性
ガスに加え、冷凍システム組み立て時における非凝縮性
ガスである空気が冷凍システム１中に残存するため、メ
タン，エタン等の非凝縮性ガスが発生が多くなるとこれ
らが冷凍システム１を循環する間に、キャピラリー２３
閉塞等を起こしこれにより冷媒の循環量が大幅に低下
し、冷却性能で問題となる場合があった。

【００１０】但し、現在第一のフィルター２１に使用さ
れている合成ゼオライトの水分吸着剤は、空気及びメタ
ン等の非凝縮性ガスも吸着することができるが、冷凍シ
ステム１の初期の運転状態において圧縮機２より多量の
水分が発生するためこの水分の吸着がメインとなり、空
気及びメタン等の非凝縮性ガスの吸着が十分できず、メ
タン，エタン等の非凝縮性ガスの発生量が多くなると、
前記したように冷却性能で問題が生じる。

【００１１】本発明は上記点に鑑み、冷凍システム内の
非凝縮性ガスを低減できる冷凍システムを提供するもの
である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の冷凍システムは、冷媒と、冷媒に溶解する冷
凍機油を封入した圧縮機と、前記圧縮機内に収納された
機械部と、前記機械部のシリンダより吐出された冷媒を
外気と熱交換した後前記密閉ケーシングのモータ部側に
戻すプリクーラパイプと、前記圧縮機に接続された凝縮
器と、蒸発器と水分及びメタン，空気等の非凝縮性ガス
を除去する吸着剤を満たした第一のフィルターと前記第
一のフィルターとシステム内のバイパスとして並行に設
置されるとともに、第一のフィルターよりも高い位置に
設置された水分及びメタン，空気等の非凝縮性ガスを除
去する吸着剤を満たした第二のフィルターとから構成さ
れている。

【００１３】また、さらに、第二のフィルターに水分及
びメタン，空気等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤と酸
素を除去する脱酸素剤を満たす構成となっている。

【００１４】また、さらに、水分及びメタン，空気等の
非凝縮性ガスを除去する吸着剤を満たした第一のフィル
ターと、前記第一のフィルターとシステム内のバイパス
として並行に設置される第二のフィルターと、第一のフ
ィルターと第二のフィルターの接続部に電磁弁を取り付
けるとともに、前記圧縮機内に非凝縮性ガスの濃度を測
定するセンサーとを備えた構成となっている。

【００１５】また、さらに、冷凍システム中の水分及び
メタン，空気等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤を満た
した第二のフィルターを蒸発器と圧縮機吸入部との間に
バイパス部として設けると共に、前記第二のフィルター
をバイパス部においてサクションラインよりも高い位置
に設置する構成となっている。

【００１６】また、さらに、冷凍システム中の水分及び
メタン，空気等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤をアキ
ュムレータの上部に設置する構成となっている。

【００１７】また、さらに、密閉ケーシングに冷媒、冷
凍機油を封入するチャージ用パイプと前記プリクーラパ
イプとを兼用し、チャージ用パイプとプリクーラパイプ
の接続部よりも圧縮機側に水分及びメタン，空気等の非
凝縮性ガスを除去する吸着剤を配置する構成となってい
る。

【００１８】

【作用】本発明の冷凍システムでは、第二のフィルター
の方が第一のフィルターより高いため、液相は第一のフ
ィルターを流れ、気相は第二のフィルター２２を流れ
る。この時、非凝縮性ガスは気相に含まれ、また冷凍シ
ステム中の水分はほとんど液相側に含まれるため、第一
のフィルターにより水分を吸着すると共に、第二のフィ
ルターにて非凝縮性ガスを吸着することができる。ま
た、前記したように水分はほとんど液相側に含まれるた
め、第二のフィルターに水分が吸着して非凝縮性ガスの
吸着能力が低下することがないため、冷凍システムの非
凝縮性ガスを低減することができ、これにより冷却性能
の低下を防止するができる。

【００１９】また、本発明の冷凍システムは、第一のフ
ィルターよりも高い位置に設置された水分及びメタン，
空気等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤と酸素を除去す
る脱酸素剤を満たした第二のフィルターが、冷凍システ
ム内に存在すると、第二のフィルターの方が第一のフィ
ルターより高いため、液相は第一のフィルターを流れ、
気相は第二のフィルターを流れる。この時、非凝縮性ガ
スは気相に含まれ、また冷凍システム中の水分はほとん
ど液相側に含まれるため、第一のフィルターにより水分
を吸着すると共に、第二のフィルターにてメタン，エタ
ン，空気等非凝縮性ガスを吸着することができる。ま
た、メタン，エタン，空気等非凝縮性ガスを吸着剤に加
え酸素を除去する脱酸素剤を満たしているため、非凝縮
性ガス中の酸素をほとんど吸着することができるためそ
の非凝縮性ガス吸着効果は更に向上する。更に、前記し
たように水分はほとんど液相側に含まれるため、第二の
フィルターに水分が吸着して非凝縮性ガスの吸着能力が
低下することがないため、冷凍システムの非凝縮性ガス
を低減することができ、これにより冷却性能の低下を防
止することができる。

【００２０】また、本発明の冷凍システムは、非凝縮性
ガスセンサーと電磁弁により、冷凍システム内の冷媒の
流れるフィルターを第二のフィルターと第一のフィルタ
ーで切り替える動作により、冷凍システム内の非凝縮性
ガス量を所定地以下に保つことができ、これにより冷凍
システムの冷却性能の低下を防止することができる。更
に、第二のフィルターには電磁弁により不必要な水分を
吸着させないため、第二のフィルターの寿命を長くでる
効果が得られる。

【００２１】また、本発明の冷凍システムは、水分及び
メタン，空気等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤を満た
した第二のフィルターが、冷凍システムのアキュムレー
タと逆止弁の間のサクションラインに形成されると、第
一のフィルターによりまず水分が吸着され、第二のフィ
ルターには水分が除去された冷媒及び非凝縮性ガスが来
るため非凝縮性ガスを吸着することができる。また、こ
の第二のフィルターの温度の低いアキュムレータと逆止
弁２７の間のサクションラインに形成されているため、
効果的に低減することができ冷却性能の低下を防止する
ことができる。更に、非凝縮性ガスの離脱を防ぐことが
できる効果が得られる。

【００２２】また、本発明の冷凍システムは、アキュム
レータの上部は気相で満たされており、ここに設置され
ている水分及びメタン，空気等の非凝縮性ガスを除去す
る吸着剤は気相側に存在する非凝縮性ガスを吸着する。
このアキュムレータにおいては、アキュムレータ下部に
滞留している液冷媒が常に蒸発しているため温度が非常
に低いと共に前記したフィルターに比較し内容積が大き
いため前記吸着剤と非凝縮性ガスの接触時間が長くなる
ため、非凝縮性ガスを非常に効率的に吸着できる効果が
得られる。また、更に非凝縮性ガスの離脱を防ぐことが
でき、冷凍システム内の非凝縮性ガスを大幅に低減する
ことができ、これにより冷却性能の低下を防止すること
ができる。

【００２３】また、本発明の冷凍システムは、プリクー
ラパイプに空気等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤を配
置されているため、プリクーラパイプにて圧縮機に戻っ
て来る冷媒中の非凝縮性ガスを吸着することができる。
更に、この吸着剤は水分，空気を吸着することができる
ため、冷媒・冷凍機油チャージ時において、冷媒・冷凍
機油中の水分，空気を吸着する効果が得られる。更に、
冷媒冷却用のプリクーラパイプに圧縮機へ冷媒，冷凍機
油を封入するチャージ用パイプが接続されているため、
圧縮機のモータ部側に取り付けるパイプは１本て済むた
め組み立て工数を低減することができる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の圧縮機の実施例について、図
面を参照しながら説明するが、従来例と同じものは、同
一番号を伏して説明を省略する。

【００２５】図１において、２９は水分及びメタン，空
気等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤２２を満たした第
一のフィルターと前記第一のフィルター２１とシステム
内のバイパスとして平行に設置されるとともに、第一の
フィルター２１よりも高い位置に設置された水分及びメ
タン，空気等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤を満たし
た第二のフィルターである。

【００２６】以上の様に構成された冷凍システムについ
てその動作を説明する。機械部１７によって圧縮された
冷媒はその時に発生する圧縮熱などにより気相状態のま
まで圧縮機吐出部１８に出される。吐出された冷媒は凝
縮器２０で熱を放出し徐々に気液混合状態となり、最終
的に液化する。

【００２７】そして、第一のフィルター２１の内部に固
定された水分及びメタン，空気等の非凝縮性ガスを除去
する吸着剤２２によって水分が除去される。この水分を
除去された冷媒はキャピラリーチューブ２３で減圧され
ながら通過する。減圧された冷媒は蒸発気で膨張し周囲
から熱を奪う。そして、熱を吸収した冷媒は気相状態と
なりアキュムレータ２５、サクションライン２６、逆止
弁２７、圧縮機吸入部２８を通過し圧縮機２にもどる。
この繰り返しにより冷却が行なわれる。このサイクルに
おいて、圧縮機２の機械１７部が高温になると冷凍機油
が分解され、メタン，エタン等の非凝縮性ガスが発生す
る。これらの非凝縮性ガスに加え、冷凍システム組み立
て時における非凝縮性ガスである空気が冷凍システム中
に残存している。

【００２８】ここで、第一のフィルター２１よりも高い
位置に設置された水分及びメタン，空気等の非凝縮性ガ
スを除去する吸着剤２２を満たした第二のフィルター２
９が、冷凍システム１内に存在すると、第二のフィルタ
ー２９の方が第一のフィルター２２より高いため、液相
は第一のフィルター２１を流れ、気相は第二のフィルタ
ー２２を流れる。この時、非凝縮性ガスは気相に含ま
れ、また冷凍システム１中の水分はほとんど液相側に含
まれるため、第一のフィルター２１により水分を吸着す
ると共に、第二のフィルター２９にて非凝縮性ガスを吸
着することができる。また、前記したように水分はほと
んど液相側に含まれるため、第二のフィルター２９に水
分が吸着して非凝縮性ガスの吸着能力が低下することが
ないため、冷凍システム１の非凝縮性ガスを低減するこ
とができ、これにより冷却性能の低下を防止するができ
る。

【００２９】次に第２の実施について、図２を参照しな
がら説明する。図２において、３０は水分及びメタン，
空気等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤２２を満たした
第一のフィルター２１と前記第一のフィルター２１とシ
ステム内のバイパスとして平行に設置されるとともに、
第一のフィルター２１よりも高い位置に設置された水分
及びメタン，空気等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤２
２及び酸素を除去する脱酸素剤３１を満たした第二のフ
ィルターである。

【００３０】以上の様に構成された冷凍システムについ
てその動作を説明する。機械部１７によって圧縮された
冷媒はその時に発生する圧縮熱などにより気相状態のま
まで圧縮機吐出部１８に出される。吐出された冷媒は凝
縮器２０で熱を放出し徐々に気液混合状態となり、最終
的に液化する。

【００３１】そして、第一のフィルター２１の内部に固
定された水分及びメタン，空気等の非凝縮性ガスを除去
する吸着剤２２によって水分が除去される。この水分を
除去された冷媒はキャピラリーチューブ２３で減圧され
ながら通過する。減圧された冷媒は蒸発気で膨張し周囲
から熱を奪う。そして、熱を吸収した冷媒は気相状態と
なりアキュムレータ２５、サクションライン２６、逆止
弁２７、圧縮機吸入部２８を通過し圧縮機２にもどる。
この繰り返しにより冷却が行なわれる。このサイクルに
おいて、圧縮機２の機械部１７が高温になると冷凍機油
が分解され、メタン，エタン等の非凝縮性ガスが発生す
る。これらの非凝縮性ガスに加え、冷凍システム組み立
て時における非凝縮性ガスである空気が冷凍システム中
に残存している。

【００３２】ここで、第一のフィルター２１よりも高い
位置に設置された水分及びメタン，空気等の非凝縮性ガ
スを除去する吸着剤２２と酸素を除去する脱酸素剤３１
を満たした第二のフィルター３０が、冷凍システム１内
に存在すると、第二のフィルター３０の方が第一のフィ
ルター２１より高いため、液相は第一のフィルター２１
を流れ、気相は第二のフィルター３０を流れる。この
時、非凝縮性ガスは気相に含まれ、また冷凍システム１
中の水分はほとんど液相側に含まれるため、第一のフィ
ルター２１により水分を吸着すると共に、第二のフィル
ター３０にてメタン，エタン，空気等非凝縮性ガスを吸
着することができる。また、この場合においては、メタ
ン，エタン，空気等非凝縮性ガスを吸着剤２２に加え酸
素を除去する脱酸素剤３１を満たしているため、非凝縮
性ガス中の酸素をほとんど吸着することができるためそ
の非凝縮性ガス吸着効果は更に向上する。更に、前記し
たように水分はほとんど液相側に含まれるため、第二の
フィルター３０に水分が吸着して非凝縮性ガスの吸着能
力が低下することがないため、冷凍システム１の非凝縮
性ガスを低減することができ、これにより冷却性能の低
下を防止することができる。

【００３３】次に第３の実施例について、図３を参照し
ながら説明する。図３において、２９は水分及びメタ
ン，空気等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤２２を満た
した第一のフィルター２１と前記第一のフィルター２１
とシステム内のバイパスとして並行に設置され水分及び
メタン，空気等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤２２を
満たした第二のフィルター２９である。また、３２は第
一のフィルター２１と第二のフィルター２９の接続部に
取り付けられた電磁弁、３３は圧縮機２内取り付けられ
た非凝縮性ガスの濃度を測定するセンサーである。

【００３４】以上の様に構成された冷凍システムについ
てその動作を説明する。機械部１７によって圧縮された
冷媒はその時に発生する圧縮熱などにより気相状態のま
まで圧縮機吐出部１８に出される。吐出された冷媒は凝
縮器２０で熱を放出し徐々に気液混合状態となり、最終
的に液化する。

【００３５】そして、第一のフィルター２１の内部に固
定された水分及びメタン，空気等の非凝縮性ガスを除去
する吸着剤２２によって水分が除去される。この水分を
除去された冷媒はキャピラリーチューブ２３で減圧され
ながら通過する。減圧された冷媒は蒸発気で膨張し周囲
から熱を奪う。そして、熱を吸収した冷媒は気相状態と
なりアキュムレータ２５、サクションライン２６、逆止
弁２７、圧縮機吸入部２８を通過し圧縮機２にもどる。
この繰り返しにより冷却が行なわれる。このサイクルに
おいて、圧縮機２の機械部１７が高温になると冷凍機油
が分解され、メタン，エタン等の非凝縮性ガスが発生す
る。これらの非凝縮性ガスに加え、冷凍システム組み立
て時における非凝縮性ガスである空気が冷凍システム中
に残存している。

【００３６】ここで、通常の運転状態においては電磁弁
３２により第一のフィルター２１のみに冷媒が流れ第一
のフィルター２１により、水分及びメタン，空気等の非
凝縮性ガスを除去される。しかし、非凝縮性ガス量が増
加しその量が所定値を越えると圧縮機２に取り付けられ
ているセンサー３３が信号を出し電磁弁３２が作動し、
冷媒の流れるフィルターを第一のフィルター２１から第
二のフィルター２９に切り替える。これにより、水分の
吸着により非凝縮性ガスの吸着能力が低下した第一のフ
ィルター２１に替わって、非凝縮性ガスの吸着能力が十
分にある第二のフィルター２９に冷媒を流すことによ
り、冷凍システム内の非凝縮性ガスの低減を図ることが
でる。非凝縮性ガスが所定値以下になった場合には、前
記センサー３３が信号を出し電磁弁３２が作動し、冷媒
の流れるフィルターを第二のフィルター２９から第一の
フィルター２１に切り替える。以上の作動により、冷凍
システム１内の非凝縮性ガス量を所定地以下に保つこと
ができこれにより冷凍システム１の冷却性能の低下を防
止することができる。更に、第二のフィルター２９には
電磁弁３２により不必要な水分を吸着させないため、第
二のフィルター２９の寿命を長くでる効果が得られる。

【００３７】次に第４の実施について、図４を参照しな
がら説明する。図４において、２９は水分及びメタン，
空気等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤を満たした第二
のフィルターであり、アキュムレータ２５と逆止弁２７
の間のサクションライン２６に形成されている。

【００３８】以上の様に構成された冷凍システムについ
てその動作を説明する。機械部１７によって圧縮された
冷媒はその時に発生する圧縮熱などにより気相状態のま
まで圧縮機吐出部１８に出される。吐出された冷媒は凝
縮器２０で熱を放出し徐々に気液混合状態となり、最終
的に液化する。

【００３９】そして、第一のフィルター２１の内部に固
定された水分及びメタン，空気等の非凝縮性ガスを除去
する吸着剤２２によって水分が除去される。この水分を
除去された冷媒はキャピラリーチューブ２３で減圧され
ながら通過する。減圧された冷媒は蒸発気で膨張し周囲
から熱を奪う。そして、熱を吸収した冷媒は気相状態と
なりアキュムレータ２５、サクションライン２６、逆止
弁２７、圧縮機吸入部２８を通過し圧縮機２にもどる。
この繰り返しにより冷却が行なわれる。このサイクルに
おいて、圧縮機２の機械部１７が高温になると冷凍機油
が分解され、メタン，エタン等の非凝縮性ガスが発生す
る。これらの非凝縮性ガスに加え、冷凍システム組み立
て時における非凝縮性ガスである空気が冷凍システム中
に残存している。

【００４０】ここで、水分及びメタン，空気等の非凝縮
性ガスを除去する吸着剤２２を満たした第二のフィルタ
ー２９が、冷凍システム１のアキュムレータ２５と逆止
弁２７の間のサクションライン２６に形成されると、第
一のフィルター２１によりまず水分が吸着され、第二の
フィルター２９には水分が除去された冷媒及び非凝縮性
ガスが来るため非凝縮性ガスを吸着することができる。
また、この第二のフィルター２９の温度の低いアキュム
レータ２５と逆止弁２７の間のサクションライン２６に
形成されているため、非凝縮性ガスの離脱を防ぐことが
できる効果が得られ、非凝縮性ガスを効率的に吸着する
ことができる。これより、冷凍システム１の非凝縮性ガ
スを効果的に低減することができ、これにより冷却性能
の低下を防止することができる。

【００４１】次に第５の実施について、図５を参照しな
がら説明する。図５において、３４は水分及びメタン，
空気等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤２２を満たすと
ともに、これら上部の気相側の出口付近に設置したアキ
ュムレータである。

【００４２】以上の様に構成された冷凍システムについ
てその動作を説明する。機械部１７によって圧縮された
冷媒はその時に発生する圧縮熱などにより気相状態のま
まで圧縮機吐出部１８に出される。吐出された冷媒は凝
縮器２０で熱を放出し徐々に気液混合状態となり、最終
的に液化する。

【００４３】そして、第一のフィルター２１の内部に固
定された水分及びメタン，空気等の非凝縮性ガスを除去
する吸着剤２２によって水分が除去される。この水分を
除去された冷媒はキャピラリーチューブ２３で減圧され
ながら通過する。減圧された冷媒は蒸発気で膨張し周囲
から熱を奪う。そして、熱を吸収した冷媒は気相状態と
なりアキュムレータ２５、サクションライン２６、逆止
弁２７、圧縮機吸入部２８を通過し圧縮機２にもどる。
この繰り返しにより冷却が行なわれる。このサイクルに
おいて、圧縮機２の機械部１７が高温になると冷凍機油
が分解され、メタン，エタン等の非凝縮性ガスが発生す
る。これらの非凝縮性ガスに加え、冷凍システム組み立
て時における非凝縮性ガスである空気が冷凍システム中
に残存している。

【００４４】ここで、アキュムレータ３４には上部の気
相側の入口付近に水分及びメタン，空気等の非凝縮性ガ
スを除去する吸着剤２２を満たされたものが設置されて
おり、アキュムレータ３４にはいってきた液冷媒はその
下部に溜められ所定量になったときにパイプ３５よりサ
クションライン２６に気体として戻り、圧縮機２に吸入
される。この時、アキュムレータ３４上部気相で満たさ
れており、ここに設置されている水分及びメタン，空気
等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤２２は気相側に存在
する非凝縮性ガスを吸着する。このアキュムレータ３４
においては、アキュムレータ３４下部に滞留している液
冷媒が常に蒸発しているため温度が低いと共に前記した
フィルターに比較し内容積が大きいため前記吸着剤２２
と非凝縮性ガスの接触時間を長くできる効果が得られ
る。これより、非凝縮性ガスを効率的に吸着できると共
に非凝縮性ガスの離脱を防ぐことができ、冷凍システム
１内の非凝縮性ガスを低減することができ、これにより
冷却性能の低下を防止することができる。

【００４５】次に第６の実施について、図６を参照しな
がら説明する。３６は圧縮機へ冷媒，冷凍機油を封入す
ると共に圧縮機２内のシリンダ８より圧縮された冷媒を
冷却した後、圧縮機２のモータ部１３側に戻す密閉ケー
シング３の中にほぼ水平に挿入された銅製のプリクーラ
パイプである。また、３７はプリクーラパイプ３６に接
続されている冷媒、冷凍機油を封入するチャージ用パイ
プであり、チャージ用パイプ３７とプリクーラパイプ３
６の接続部よりも圧縮機２側に水分及びメタン，空気等
の非凝縮性ガスを除去する吸着剤２２を配置する。以
上の様に構成された冷凍システムについてその動作を説
明する。

【００４６】機械部１７によって圧縮された冷媒はその
時に発生する圧縮熱などにより気相状態のままで圧縮機
吐出部１８に出される。圧縮機２の運転時において、圧
縮機２内のシリンダ８より圧縮された冷媒はプリクーラ
パイプ３６を通り圧縮機２より吐出される。プリクーラ
パイプ３７は冷蔵庫の底面にそって配管されているた
め、圧縮機２より吐出された冷媒はこのプリクーラパイ
プ３６を通るうちに外気と熱交換されその温度が低下す
る。この冷却された冷媒は、プリクーラパイプ３６を通
り再度圧縮機２のモータ部１３側から圧縮機２へ戻さ
れ、これにより圧縮機２の温度は低減される。更に、圧
縮機２より吐出された冷媒は凝縮器２０で熱を放出し徐
々に気液混合状態となり、最終的に液化する。

【００４７】そして、第一のフィルター２１の内部に固
定された水分及びメタン，空気等の非凝縮性ガスを除去
する吸着剤２２によって水分が除去される。この水分を
除去された冷媒はキャピラリーチューブ２３で減圧され
ながら通過する。減圧された冷媒は蒸発気で膨張し周囲
から熱を奪う。そして、熱を吸収した冷媒は気相状態と
なりアキュムレータ２５、サクションライン２６、逆止
弁２７、圧縮機吸入部２８を通過し圧縮機２にもどる。
この繰り返しにより冷却が行なわれる。このサイクルに
おいて、圧縮機２の機械部１７が高温になると冷凍機油
が分解され、メタン，エタン等の非凝縮性ガスが発生す
る。これらの非凝縮性ガスに加え、冷凍システム組み立
て時における非凝縮性ガスである空気が冷凍システム中
に残存している。

【００４８】ここで、３７はプリクーラパイプ３６に接
続されている冷媒、冷凍機油を封入するチャージ用パイ
プであり、チャージ用パイプ３７とプリクーラパイプ３
７の接続部よりも圧縮機２側に水分及びメタン，空気等
の非凝縮性ガスを除去する吸着剤２２を配置されている
ため、プリクーラパイプ３６にて圧縮機２に戻って来る
冷媒中の非凝縮性ガスを吸着することができる。更に、
この吸着剤２２は水分，空気を吸着することができるた
め、冷媒・冷凍機油チャージ時において、冷媒・冷凍機
油中の水分，空気を吸着する効果が得られる。更に、冷
媒冷却用のプリクーラパイプ３６に圧縮機２へ冷媒，冷
凍機油を封入するチャージ用パイプ３７

【００４９】

【発明の効果】以上のように本実施例よれば、冷媒と冷
媒に溶解する冷凍機油を封入した圧縮上記課題を解決す
るために本発明の冷凍システムは、冷媒と、冷媒に溶解
する冷凍機油を封入した圧縮機と、前記圧縮機内に収納
された機械部と、前記機械部のシリンダより吐出された
冷媒を外気と熱交換した後前記密閉ケーシングのモータ
部側に戻すプリクーラパイプと、前記圧縮機に接続され
た凝縮器と、蒸発器と水分及びメタン，空気等の非凝縮
性ガスを除去する吸着剤を満たした第一のフィルターと
前記第一のフィルターとシステム内のバイパスとして並
行に設置されるとともに、第一のフィルターよりも高い
位置に設置された水分及びメタン，空気等の非凝縮性ガ
スを除去する吸着剤を満たした第二のフィルターとから
構成されており、以下の効果が得られる。

【００５０】第二のフィルターの方が第一のフィルター
より高いため、液相は第一のフィルターを流れ、気相は
第二のフィルター２２を流れる。この時、非凝縮性ガス
は気相に含まれ、また冷凍システム中の水分はほとんど
液相側に含まれるため、第一のフィルターにより水分を
吸着すると共に、第二のフィルターにて非凝縮性ガスを
吸着することができる。また、前記したように水分はほ
とんど液相側に含まれるため、第二のフィルターに水分
が吸着して非凝縮性ガスの吸着能力が低下することがな
いため、冷凍システムの非凝縮性ガスを低減することが
でき、これにより冷却性能の低下を防止するができる。

【００５１】また、第２の発明は、第二のフィルターに
水分及びメタン，空気等の非凝縮性ガスを除去する吸着
剤と酸素を除去する脱酸素剤を満たす構成となってお
り、以下の効果が得られる。

【００５２】第一のフィルターよりも高い位置に設置さ
れた水分及びメタン，空気等の非凝縮性ガスを除去する
吸着剤と酸素を除去する脱酸素剤を満たした第二のフィ
ルターが、冷凍システム内に存在すると、第二のフィル
ターの方が第一のフィルターより高いため、液相は第一
のフィルターを流れ、気相は第二のフィルターを流れ
る。この時、非凝縮性ガスは気相に含まれ、また冷凍シ
ステム中の水分はほとんど液相側に含まれるため、第一
のフィルターにより水分を吸着すると共に、第二のフィ
ルターにてメタン，エタン，空気等非凝縮性ガスを吸着
することができる。また、メタン，エタン，空気等非凝
縮性ガスを吸着剤に加え酸素を除去する脱酸素剤を満た
しているため、非凝縮性ガス中の酸素をほとんど吸着す
ることができるためその非凝縮性ガス吸着効果は更に向
上する。更に、前記したように水分はほとんど液相側に
含まれるため、第二のフィルターに水分が吸着して非凝
縮性ガスの吸着能力が低下することがないため、冷凍シ
ステムの非凝縮性ガスを低減することができ、これによ
り冷却性能の低下を防止することができる。

【００５３】また、第３の発明は、水分及びメタン，空
気等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤を満たした第一の
フィルターと、前記第一のフィルターとシステム内のバ
イパスとして並行に設置される第二のフィルターと、第
一のフィルターと第二のフィルターの接続部に電磁弁を
取り付けるとともに、前記圧縮機内に非凝縮性ガスの濃
度を測定するセンサーとを備えた構成となっている以下
の効果が得られる。

【００５４】非凝縮性ガスセンサーと電磁弁により、冷
凍システム内の冷媒の流れるフィルターを第二のフィル
ターと第一のフィルターで切り替える動作により、冷凍
システム内の非凝縮性ガス量を所定地以下に保つことが
でき、これにより冷凍システムの冷却性能の低下を防止
することができる。更に、第二のフィルターには電磁弁
により不必要な水分を吸着させないため、第二のフィル
ターの寿命を長くでる効果が得られる。

【００５５】また、第４の発明は、冷凍システム中の水
分及びメタン，空気等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤
を満たした第二のフィルターを蒸発器と圧縮機吸入部と
の間にバイパス部として設けると共に、前記第二のフィ
ルターをバイパス部においてサクションラインよりも高
い位置に設置する構成となっている以下の効果が得られ
る。

【００５６】水分及びメタン，空気等の非凝縮性ガスを
除去する吸着剤を満たした第二のフィルターが、冷凍シ
ステムのアキュムレータと逆止弁の間のサクションライ
ンに形成されると、第一のフィルターによりまず水分が
吸着され、第二のフィルターには水分が除去された冷媒
及び非凝縮性ガスが来るため非凝縮性ガスを吸着するこ
とができる。また、この第二のフィルターの温度の低い
アキュムレータと逆止弁の間のサクションラインに形成
されているため、効果的に低減することができ冷却性能
の低下を防止することができる。更に、非凝縮性ガスの
離脱を防ぐことができる効果が得られる。

【００５７】また、第５の発明は、冷凍システム中の水
分及びメタン，空気等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤
をアキュムレータの上部に設置する構成となっている以
下の効果が得られる。

【００５８】アキュムレータの上部は気相で満たされて
おり、ここに設置されている水分及びメタン，空気等の
非凝縮性ガスを除去する吸着剤は気相側に存在する非凝
縮性ガスを吸着する。このアキュムレータにおいては、
アキュムレータ下部に滞留している液冷媒が常に蒸発し
ているため温度が非常に低いと共に前記したフィルター
に比較し内容積が大きいため前記吸着剤と非凝縮性ガス
の接触時間が長くできる効果が得られ、非凝縮性ガスを
非常に効率的に吸着できる。また、更に非凝縮性ガスの
離脱を防ぐことができ、冷凍システム内の非凝縮性ガス
を大幅に低減することができ、これにより冷却性能の低
下を防止することができる。

【００５９】また、第６の発明は、密閉ケーシングに冷
媒、冷凍機油を封入するチャージ用パイプと前記プリク
ーラパイプとを兼用し、チャージ用パイプとプリクーラ
パイプの接続部よりも圧縮機側に水分及びメタン，空気
等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤を配置する構成とな
っている以下の効果が得られる。

【００６０】プリクーラパイプに空気等の非凝縮性ガス
を除去する吸着剤を配置されているため、プリクーラパ
イプにて圧縮機に戻って来る冷媒中の非凝縮性ガスを吸
着することができる。更に、この吸着剤は水分，空気を
吸着することができるため、冷媒・冷凍機油チャージ時
において、冷媒・冷凍機油中の水分，空気を吸着する効
果が得られる。更に、冷媒冷却用のプリクーラパイプに
圧縮機へ冷媒，冷凍機油を封入するチャージ用パイプが
接続されているため、圧縮機のモータ部側に取り付ける
パイプは１本て済むため組み立て工数を低減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例における冷凍システムの
構成図

【図２】本発明の第二の実施例における冷凍システムの
構成図

【図３】本発明の第三の実施例における冷凍システムの
構成図

【図４】本発明の第四の実施例における冷凍システムの
構成図

【図５】本発明の第五の実施例における冷凍システムの
構成図

【図６】本発明の第六の実施例における冷凍システムの
構成図

【図７】従来例における冷凍システムの構成図

【符号の説明】

１冷凍システム２圧縮機８シリンダ１３モータ部１７機械部２０凝縮器２１第一のフィルター２２吸着剤２４蒸発器２６サクションライン２７逆止弁２９，３０第二のフィルター３１脱酸素剤３２電磁弁３３非凝縮性ガス濃度センサー３４アキュムレータ３６プリクーラパイプ３７チャージ用パイプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷媒と、冷媒に溶解する冷凍機油を封入
した圧縮機と、前記圧縮機内に収納された機械部と、前
記機械部のシリンダより吐出された冷媒を外気と熱交換
した後前記密閉ケーシングのモータ部側に戻すプリクー
ラパイプと、前記圧縮機に接続された凝縮器と、蒸発器
と、水分及びメタン，空気等の非凝縮性ガスを除去する
吸着剤を満たした第一のフィルターと、前記第一のフィ
ルターとシステム内のバイパスとして並行に設置される
とともに、第一のフィルターよりも高い位置に設置され
た水分及びメタン，空気等の非凝縮性ガスを除去する吸
着剤を満たした第二のフィルターとからなる冷凍システ
ム。
【請求項２】第二のフィルターに水分及びメタン，空
気等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤と酸素を除去する
脱酸素剤を満たしたことを特徴とする請求項１記載の冷
凍システム。
【請求項３】水分及びメタン，空気等の非凝縮性ガス
を除去する吸着剤を満たした第一のフィルターと、前記
第一のフィルターとシステム内のバイパスとして並行に
設置される第二のフィルターと、第一のフィルターと第
二のフィルターの接続部に電磁弁を取り付けるととも
に、前記圧縮機内に非凝縮性ガスの濃度を測定するセン
サーとを備えたことを特徴とする請求項１記載の冷凍シ
ステム。
【請求項４】冷凍システム中の水分及びメタン，空気
等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤を満たした第二のフ
ィルターを蒸発器と圧縮機吸入部との間にバイパス部と
して設けると共に、前記第二のフィルターをバイパス部
においてサクションラインよりも高い位置に設置するこ
とを特徴とする請求項１記載の冷凍システム。
【請求項５】冷凍システム中の水分及びメタン，空気
等の非凝縮性ガスを除去する吸着剤をアキュムレータの
上部に設置することを特徴とする請求項１記載の冷凍シ
ステム。
【請求項６】密閉ケーシングに冷媒、冷凍機油を封入
するチャージ用パイプと前記プリクーラパイプとを兼用
し、チャージ用パイプとプリクーラパイプの接続部より
も圧縮機側に水分及びメタン，空気等の非凝縮性ガスを
除去する吸着剤を配置することを特徴とする請求項１記
載の冷凍システム。