JPH0926216A

JPH0926216A - 冷却装置

Info

Publication number: JPH0926216A
Application number: JP17182195A
Authority: JP
Inventors: Kenji Takaichi; 健二高市; Masanori Hirota; 正宣広田
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-07-07
Filing date: 1995-07-07
Publication date: 1997-01-28

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は可燃性のハイドロカーボン冷媒を使
用した冷却装置に関して、装置部品破損によってハイド
ロカーボン冷媒が漏洩した時の発火の可能性を少なくす
ることを目的とする。【構成】本発明の冷却装置は、圧縮機９と、凝縮器１
０と、キャピラリーチューブ１１と、蒸発器８と、サク
ションパイプ１２を順次環状に接続して成る冷凍サイク
ルにおいて、その冷凍サイクルに封入されたハイドロカ
ーボン冷媒に二酸化炭素等の低沸点不燃物質を混合した
ことから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷媒について、特に可燃
性の冷媒を使用した場合の冷却装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、クロロフルオロカーボン（以下Ｃ
ＦＣと称する）の影響によるオゾン層破壊及び地球温暖
化等の環境問題が注目されている。このような観点よ
り、冷媒であるＣＦＣの全廃が極めて重要なテーマとな
っている。現在ＣＦＣをハイドロクロロフルオロカーボ
ン（以下ＨＣＦＣと称する）やハイドロフルオロカーボ
ン（以下ＨＦＣと称する）に転換していく一方で可燃性
はあるが地球温暖化への影響が極めて少ないハイドロカ
ーボン（以下ＨＣと称する）への展開も図られている。

【０００３】例えば１９９３年２月にベルギーで行われ
たＩＩＲ−ＩＩＦのコミッションＢ１／２の予稿集のＰ
２８１〜Ｐ２９１には家庭用冷却装置の一つである冷蔵
庫にＨＣであるプロパン（Ｒ２９０）やイソブタン（Ｒ
６００ａ）が適用できることが示されている。

【０００４】以下、図面を参照しながらこの様な冷却装
置の一つであるＨＣ冷却装置の一つである冷蔵庫につい
て説明する。

【０００５】図３は、従来のＨＣ冷却装置の一つである
冷蔵庫の断面図である。図３において、１は冷却装置の
一つである冷蔵庫の本体、２は断熱箱体で、外箱３、内
箱４、断熱材５とで構成されている。

【０００６】６は扉で断熱箱体２に設置されている。本
体１の背面下部には機械室７が設置されている。８は蒸
発器で前記内箱４内の背面側に設置される。

【０００７】また、前記機械室７に圧縮機９が設置さ
れ、凝縮器１０、キャピラリチューブ１１、前記蒸発部
８、サクションパイプ１２と順次環状に接続し、冷凍サ
イクルを構成する。前記キャピラリチューブ１１とサク
ションパイプ１２は、互いに熱交換的に、たとえばハン
ダ付け等により密接し設置している。

【０００８】そして、この冷凍サイクルにはＨＣ冷媒１
３が封入されている。この冷媒１３はメチルメルカプタ
ンを主成分とする着臭剤で着臭されていることが多い。

【０００９】また、前記冷凍機油はパラフィン系やナフ
テン系の鉱油でもよいし、アルキルベンゼンやアルファ
オレフィンのような合成油でもよい。

【００１０】さらに、溶解粘度が低下し過ぎる場合には
エステルやグリコールやカルボネートのような分子構造
に酸素を含むような合成油でもよい。また、これらを混
合して使用できることは言うまでもない。

【００１１】前記内箱４内には、内箱４の温度を圧縮機
９の運転停止により制御する庫内温度調節手段１４が設
置される。１５は庫内灯、１６はドアースイッチで庫内
灯１５の点滅を行う。

【００１２】次に、上記構成の動作について図３を参考
に説明する。圧縮機９を運転すると圧縮機９から吐出さ
れた高温高圧のＨＣ冷媒１３は、凝縮器１０で、外気と
熱交換して凝縮液化し、キャピラリチューブ１１に流入
する。

【００１３】キャピラリチューブ１１でＨＣ冷媒１３は
減圧され、蒸発器８で蒸発し、内箱４内の空気と熱交換
を行う。

【００１４】ここで、蒸発気化したＨＣ冷媒１３は、そ
のまま、サクションパイプ１２を通り、圧縮機９へと戻
る。このとき、キャピラリチューブ１１とサクションパ
イプ１２は、熱交換的に配設されているため、サクショ
ンパイプ１２内の気化した温度の低いガス体のＨＣ冷媒
１３と、キャピラリチューブ１１内の液化した温度の高
い液体のＨＣ冷媒１３は、熱交換を行い、液体のＨＣ冷
媒１３は過冷却方向へ、ガス体のＨＣ冷媒１３は過熱方
向へとそれぞれエンタルピが減少、増加する。

【００１５】これにより冷凍効果が大きくなり、冷凍サ
イクルの冷凍能力は向上する。そして内箱４内の背面側
に設置した蒸発器８が冷却されるので内箱４内も冷却さ
れる。

【００１６】また、庫内４の温度が所定の温度となった
とき、庫内温度制御手段１４は、圧縮機９を停止し、冷
却を停止する。そして、内箱４の温度が、上昇し、第２
の所定の温度となったとき、庫内温度制御手段１４は、
圧縮機９を再び運転し、冷却を開始する。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、冷却用冷媒として可燃性のＨＣ冷媒を使
用していると、冷媒回路や蒸発器とサクションパイプ、
キャピラリーチューブとの溶接部が破損したとき可燃性
のＨＣ冷媒が冷却装置の一つである冷蔵庫の外側に漏れ
ることがあった。。

【００１８】また、着臭剤として添加されたメチルメル
カプタンは反応性が高く、分解物質が腐食性を持ち、い
やな臭いがした。。

【００１９】本発明は従来の課題を解決するもので、可
燃性のＨＣ冷媒が漏洩した場合にも発火の可能性を少な
くすることを目的とする。

【００２０】また、本発明の他の目的は、従来の着臭物
質で生じる分解物質が腐食性を持つことを解消する物質
を提供するものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】圧縮機と、凝縮器と、キ
ャピラリチューブと、蒸発器と、サクションパイプとを
順次環状に接続してなる冷凍サイクルにおいて、その冷
凍サイクルに封入されたハイドロカーボン冷媒に二酸化
炭素等の低沸点不燃性物質を混合したものから構成され
ている。

【００２２】また、圧縮機と、凝縮器と、キャピラリチ
ューブと、蒸発器と、サクションパイプとを順次環状に
接続してなる冷凍サイクルにおいて、その冷凍サイクル
に封入されたハイドロカーボン冷媒にテトラヒドロチオ
フェンから成る有機物質を混合したものから構成されて
いる。

【００２３】

【作用】本発明は上記した構成によって、冷媒回路や蒸
発器とサクションパイプ、キャピラリーチューブとの溶
接部が破損したときに可燃性のＨＣ冷媒が冷却装置の一
つである冷蔵庫の外側に漏れたとしても、そのＨＣ冷媒
は不燃性の二酸化炭素等を多く含む組成で漏れるため、
可燃性が少なくなる。

【００２４】また、冷媒回路や蒸発器とサクションパイ
プ、キャピラリーチューブとの溶接部が破損したときに
可燃性のＨＣ冷媒が冷却装置の一つである冷蔵庫の外側
に漏れたとしても、テトラヒドロチオフェンから成る有
機物質を混合したり二酸化炭素等の低沸点不燃性物質を
混合しているため、容易に漏れたことが検知できる。

【００２５】さらに、メチルメルカプタンでは、高温で
の熱安定性を損なう点に関しても反応性の少ないテトラ
ヒドロチオフェンに入れ替えることによって改善するこ
とができる。

【００２６】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に参考に説明する
が、従来例と同一構成については、その詳細な説明を省
略し、同一符号を付す。

【００２７】図１は、本発明の第１の実施例による冷却
装置の一つである冷蔵庫の断面図である。

【００２８】１７は二酸化炭素等の低沸点不燃性物質を
混合したＨＣ冷媒であり、冷凍サイクルに封入されてい
る。

【００２９】次に、上記構成の動作について図１を参考
に説明する。圧縮機９を運転すると圧縮機９から吐出さ
れた高温高圧のＨＣ冷媒１７は、凝縮器１０で、外気と
熱交換して凝縮液化し、キャピラリチューブ１１に流入
する。キャピラリチューブ１１でＨＣ冷媒１７は減圧さ
れ、蒸発器８で蒸発し、内箱４内の空気と熱交換を行
う。

【００３０】ここで、蒸発気化したＨＣ冷媒１７は、サ
クションパイプ１２を通り、圧縮機９へと戻る。

【００３１】このとき、サクションパイプ１２内の気化
した温度の低いガス体のＨＣ冷媒１７と、キャピラリチ
ューブ１１内の液化した温度の高い液体のＨＣ冷媒１７
は、熱交換を行い、液体のＨＣ冷媒１７は過冷却方向
へ、ガス体のＨＣ冷媒１７は過熱方向へとそれぞれエン
タルピが減少、増加する。これにより冷凍効果が大きく
なり、冷凍サイクルの冷凍能力は向上する。そして内箱
４内の背面側に設置した蒸発器８が冷却されるので内箱
４内も冷却される。

【００３２】また、庫内４の温度が所定の温度となった
とき、庫内温度制御手段１４は、圧縮機９を停止し、冷
却を停止する。そして、内箱４の温度が、上昇し、第２
の所定の温度となったとき、庫内温度制御手段１４は、
圧縮機９を再び運転し、冷却を開始する。

【００３３】二酸化炭素は不燃性を有し他の可燃性ガス
の燃焼性を抑制する効果があることはよく知られてい
る。また、本発明の様な冷却装置によく使われるプロパ
ンやイソブタン等のＨＣ冷媒と比較すると、沸点が１９
４．Ｋと低い。

【００３４】また、これらの混合物質は共沸にならな
く、混合された液体は比較的沸点の低い物質を多く含ん
だ組成で漏洩する。

【００３５】よって、上記冷凍サイクルから冷媒１７が
漏洩したとしても、初期には不燃性の二酸化炭素を多く
含んだＨＣ冷媒１７が漏洩することになるため、ＨＣ冷
媒が発火しにくくなる。

【００３６】図２は、本発明の第２の実施例による冷却
装置の一つである冷蔵庫の断面図である。以下本発明の
実施例を図面に参考に説明するが、従来例と同一構成に
ついては、その詳細な説明を省略し、同一符号を付す。

【００３７】図２は、本発明の第２の実施例による冷却
装置の一つである冷蔵庫の断面図である。

【００３８】１８はテトラヒドロチオフェンから成る有
機物質を混合したＨＣ冷媒であり、冷凍サイクルに封入
されている。

【００３９】次に、上記構成の動作について図１を参考
に説明する。圧縮機９を運転すると圧縮機９から吐出さ
れた高温高圧のＨＣ冷媒１８は、凝縮器１０で、外気と
熱交換して凝縮液化し、キャピラリチューブ１１に流入
する。

【００４０】キャピラリチューブ１１でＨＣ冷媒１８は
減圧され、蒸発器８で蒸発し、内箱４内の空気と熱交換
を行う。ここで、蒸発気化したＨＣ冷媒１８は、そのま
ま、サクションパイプ１２を通り、圧縮機９へと戻る。

【００４１】このとき、サクションパイプ１２内の気化
した温度の低いガス体のＨＣ冷媒１７と、キャピラリチ
ューブ１１内の液化した温度の高い液体のＨＣ冷媒１７
は、熱交換を行い、液体のＨＣ冷媒１７は過冷却方向
へ、ガス体のＨＣ冷媒１７は過熱方向へとそれぞれエン
タルピが減少、増加する。これにより冷凍効果が大きく
なり、冷凍サイクルの冷凍能力は向上する。そして内箱
４内の背面側に設置した蒸発器８が冷却されるので内箱
４内も冷却される。

【００４２】また、庫内４の温度が所定の温度となった
とき、庫内温度制御手段１４は、圧縮機９を停止し、冷
却を停止する。そして、内箱４の温度が、上昇し、第２
の所定の温度となったとき、庫内温度制御手段１４は、
圧縮機９を再び運転し、冷却を開始する。

【００４３】テトラヒドロチオフェンのしきい値（人間
が感知できる物質の濃度）は約３ｐｐｂとかなり小さ
い。すなわち、テトラヒドロチオフェンから成る有機物
質は少量でも臭気を有するため、上記冷凍サイクルから
微量しか漏れなっかたとしても、容易にＨＣ冷媒１８が
漏洩したことを検知でき、ＨＣ冷媒が発火しにくくな
る。

【００４４】また安定性に関しても、銅板に対する腐食
がメチルメルカプタンを主成分とする着臭剤では僅かに
観察されたが、本発明のテトラヒドロチオフェンで着臭
したＨＣ冷媒１８では全く腐食がなかった。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明の冷却装置は、圧縮
機と、凝縮器と、キャピラリチューブと、蒸発器と、サ
クションパイプとを順次環状に接続してなる冷凍サイク
ルにおいて、その冷凍サイクルに封入されたハイドロカ
ーボン冷媒に二酸化炭素等の低沸点不燃性物質を混合し
することによって、冷媒回路や蒸発器とサクションパイ
プ、キャピラリーチューブとの溶接部等が破損したとき
に可燃性のＨＣ冷媒が冷蔵庫の外側に漏れたとしても、
二酸化炭素等の低沸点不燃性物質を多く含んだ混合物が
先に漏洩する。

【００４６】その結果、冷蔵庫の外側にはあるガスこん
ろや石油ストーブ等の燃焼機器による着火が避けられＨ
Ｃ冷媒が発火し、爆発するという重大事故を避けること
ができる。

【００４７】また、本発明の別な冷却装置は、圧縮機
と、凝縮器と、キャピラリチューブと、蒸発器と、サク
ションパイプとを順次環状に接続してなる冷凍サイクル
において、その冷凍サイクルに封入されたハイドロカー
ボン冷媒にテトラヒドロチオフェンから成る有機物質を
混合することにより、冷媒回路や蒸発器とサクションパ
イプ、キャピラリーチューブとの溶接部等が破損したと
きに可燃性のＨＣ冷媒が冷蔵庫の外側に漏れたとして
も、テトラヒドロチオフェンから成る有機物質を混合し
ているため、容易に漏れたことが検知でき、冷蔵庫の外
側にはあるガスこんろや石油ストーブ等の燃焼機器によ
る着火が避けられＨＣ冷媒が発火しにくくなる。さら
に、腐食性も改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の冷却装置の断面図

【図２】本発明の第２実施例の冷却装置の断面図

【図３】従来の冷蔵庫の断面図

【符号の説明】

８蒸発器９圧縮機１０凝縮器１１キャピラリチューブ１２サクションパイプ１７不燃性物質混合ＨＣ冷媒１８含テトラヒドロチオフェンＨＣ冷媒

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機と、凝縮器と、キャピラリチュー
ブと、蒸発器と、サクションパイプとを順次環状に接続
してなる冷凍サイクルにおいて、その冷凍サイクルに封
入されたハイドロカーボン冷媒に二酸化炭素等の低沸点
不燃性物質を混合したことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】圧縮機と、凝縮器と、キャピラリチュー
ブと、蒸発器と、サクションパイプとを順次環状に接続
してなる冷凍サイクルにおいて、その冷凍サイクルに封
入されたハイドロカーボン冷媒にテトラヒドロチオフェ
ンから成る有機物質を混合したことを特徴とする冷却装
置。