JPH09324964A - 冷蔵庫等の冷凍サイクル - Google Patents

冷蔵庫等の冷凍サイクル

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JPH09324964A
JPH09324964A JP8143954A JP14395496A JPH09324964A JP H09324964 A JPH09324964 A JP H09324964A JP 8143954 A JP8143954 A JP 8143954A JP 14395496 A JP14395496 A JP 14395496A JP H09324964 A JPH09324964 A JP H09324964A
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JP
Japan
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capillary tube
refrigerant
foreign matter
refrigerator
inlet
Prior art date
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Pending
Application number
JP8143954A
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English (en)
Inventor
Shinichi Sato
真一 佐藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/37Capillary tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/01Geometry problems, e.g. for reducing size
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B47/00Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass

Abstract

(57)【要約】 【課題】潤滑性が低下して異物が生成しやすいHFC−
134a等のHFC系冷媒を使用した冷蔵庫等の冷凍サ
イクルで、異物によるキャピラリチューブの詰まりを防
ぐ。 【解決手段】圧縮機1、凝縮器2、ドライヤ3、キャピ
ラリチューブ4、蒸発器5を順次直列に環状に接続した
冷凍サイクルで、キャピラリチューブ入口部4aを入口
端部4dの方向に拡管し、入口付近に異物21が堆積し
た状態でも冷媒流路が確保できるようにする。また、キ
ャピラリチューブ中間部4bを拡管してその内径をキャ
ピラリチューブ4本体の内径よりも大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は冷蔵庫等の冷凍サイ
クルに関する。
【0002】
【従来の技術】冷媒に混入した異物が冷凍サイクルの信
頼性に悪影響をおよぼすことはよく知られている。これ
ら異物の主なものは、冷凍サイクルの組立時に使用する
加工油や切削油等の工程副資材を通して混入する異物、
圧縮機摺動部の摩耗粉、冷媒と冷凍機油と冷凍サイクル
構成部材の相互化学反応による生成物等が挙げられる。
これら異物は冷凍サイクルの中で最も冷媒流路が狭いキ
ャピラリチューブに堆積して詰まりの原因となりやすい
問題があった。
【0003】従来の冷蔵庫等の冷凍サイクル系統図の一
例を図5ないし図7に示す。
【0004】図で、1は圧縮機、2は凝縮器、3はドラ
イヤ、4はキャピラリチューブ、5は蒸発器、これら項
番1〜5は冷媒配管6をもって順次直列にしかも環状に
接続されている。冷媒は圧縮機1で圧縮されて高温高圧
のガスとなり、冷凍サイクル配管に吐出され、凝縮器2
で凝縮されて液化する。その後、液冷媒はキャピラリチ
ューブ4で減圧されて冷却し、蒸発器5で液冷媒が気化
して熱が奪われるため蒸発器5が低温となる。その後、
蒸発し終えたガス冷媒が完全に気化して圧縮機1に再び
吸い込まれる。ここで、キャピラリチューブ4の両端部
の詳細を図6,図7を用いて説明すると、キャピラリチ
ューブ入口部4aがドライヤ3に接続される部分では、
キャピラリチューブ入口端部4dがドライヤ出口部3a
の内部空間に突出しており、しかも、キャピラリチュー
ブ入口部4a及び入口端部4dの内径はキャピラリチュ
ーブ4本体の内径に等しい。また、キャピラリチューブ
出口部4cが蒸発器5に接続される部分では、キャピラ
リチューブ出口端部4eが蒸発器入口配管5aの内部空
間に突出しており、しかもキャピラリチューブ出口部4
c及び出口端部4eの内径はキャピラリチューブ4本体
の内径に等しい。すなわち、図で、キャピラリチューブ
4の内径は入口端部から出口端部まで等しい内径で構成
されている。
【0005】キャピラリチューブを有する冷凍サイクル
で、冷媒中に混入した異物21はキャピラリチューブの
入口付近や出口付近に堆積しやすい傾向がある。入口付
近に堆積しやすいのは、キャピラリチューブ加工時に生
じた内壁端面のばりや切断面の面荒れ部にまず微小な異
物が付着した後、この付着部分が成長して下流側に堆積
していくためと考えられる。また、出口付近に堆積しや
すいのは、冷媒が低温状態になるため異物が凝着しやす
くなることや、冷媒が液状態からガス状態に移行するた
め異物が冷媒から置き去られて停滞しやすくなることが
考えられる。
【0006】特にキャピラリチューブの出口付近に最も
異物が堆積しやすい傾向が経験的に分かっており、これ
を解決するための上記とは異なる従来例は特開平6−1
59865号公報がある。すなわち、図8で、キャピラ
リチューブ出口部4cを拡管して冷媒の流れに対して下
流側に行くにしたがって内径を大きくしていき、キャピ
ラリチューブ出口端部4eの内径がキャピラリチューブ
4本体の内径よりも大きい蒸発器入口配管5aの径大と
なるように構成している。この従来例で、異物21はキ
ャピラリチューブ出口部4cに堆積しても拡管されてい
るために十分な冷媒の流路を確保することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来例では、キャピラ
リチューブ出口部分に異物が堆積することによる詰まり
を防止するためには有効な手段であるが、先に述べたキ
ャピラリチューブ入口部分の異物堆積に関しては未解決
である。また、キャピラリチューブを流れる冷媒は入口
から出口に向かって徐々に冷却され、液状態からガス状
態への移行も徐々に行われるため、冷媒の低温化による
異物の凝着や冷媒のガス化による異物の停滞は必ずしも
キャピラリチューブ出口の局部に限られず、冷凍サイク
ルの特性によってはキャピラリチューブの中間付近から
異物が堆積し始めることが問題となっていた。すなわ
ち、キャピラリチューブ出口部分に加えて、入口部分
と、中間付近から出口部分までの広範囲にわたる異物に
よる詰まりを防止することが課題となっていた。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、本発明ではキャピラリチューブの入口
部を入口端部方向に拡管して、入口付近に異物が堆積し
た状態でも冷媒流路が確保できるようにする。異物は、
加工時にキャピラリチューブ内壁の入口端面に生じたば
りや切断面の面荒れ部分にまず引っかかって付着し、こ
の付着部分が成長して下流側に堆積していき、堆積が進
行した時の異物層の厚さはばりの管中心方向高さにほぼ
収束していくと考えられる。このため、キャピラリチュ
ーブの拡管部の内径は、キャピラリチューブ本体の内径
とばりの管中心方向高さを加算した値よりも大きく定め
て、拡管部に異物が堆積した状態でも、キャピラリチュ
ーブ本体の内径以上を確保できるようにする。また、拡
管部の軸方向長さは異物堆積層の長さよりも大きく確保
し、定量的には冷凍サイクルの保証期間等を考慮して定
める。
【0009】また、本発明では、キャピラリチューブの
配管途中を拡管し、上流側から拡管部に流入した冷媒の
流速を低下させることにより冷媒中の異物を滞留させて
拡管部の内壁に異物を付着させ、拡管部の下流側に異物
が流れ込むのを防止する。拡管部の内径は、内壁に異物
が堆積した状態でもキャピラリチューブ本体の内径以上
となるように定めて、十分な冷媒の流路が確保できるよ
うにする。また、拡管部を設ける位置は、冷媒の温度が
冷媒中の異物の凝着開始温度まで冷却される位置よりも
上流側の近傍とするのが最も効果的である。これによ
り、キャピラリチューブ後半の広範囲にわたって異物の
付着を防止することができ、近くとすることによって、
拡管部で異物を最も付着しやすい状態とすることができ
る。
【0010】なお、キャピラリチューブ形態は、拡管部
の径に等しい配管を用いて、拡管部以外の部分を縮管さ
せることにより加工することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の詳細を図1ないし図4に
示す実施例で説明する。
【0012】図1は本発明を備えた冷蔵庫等の冷凍サイ
クル系統図、図2は図1のA部の説明図、図3は図2キ
ャピラリチューブ4の局部拡大図、図4は図1のB部詳
細図である。
【0013】先ず、図1で、1は圧縮機、2は凝縮器、
3はドライヤ、4はキャピラリチューブ、5は蒸発器、
6は冷媒配管を示す。しかし上記項番1〜5は順次冷媒
配管6をもって直列にしかも環状に接続されて冷蔵庫等
の冷凍サイクルを構成している。
【0014】次に図2で、3aはドライヤ出口部、4a
はキャピラリチューブ入口部、4dはキャピラリチュー
ブ入口端部であり、冷媒はドライヤ出口部3aからキャ
ピラリチューブ入口端部4dに流れ込み、キャピラリチ
ューブ4本体を通過して蒸発器に至る。キャピラリチュ
ーブ入口端部4dは、より内径の大きいドライヤ出口部
3aの内部空間に突出して接続されている。従来は、キ
ャピラリチューブ入口端部4d、入口部4aの内径はキ
ャピラリチューブ4本体の内径と等しくなっていたが、
本発明では、キャピラリチューブ入口部4aを入口端部
4dに向かって拡管する。
【0015】次に図3で、入口端部4dの内径に関して
詳細を説明する。図3で、31はキャピラリチューブ端
面、32は加工時にキャピラリチューブ内壁の入口端部
に生じるばり、33は異物21の堆積部分である。冷媒
に混入した異物21は、まずキャピラリチューブ端面3
1の微小面荒れ部やばり32に引っかかって付着し、こ
の付着部分に新たな異物21が付着して成長し下流側に
堆積していく。キャピラリチューブ端面の面荒れやばり
の発生は加工機械の加工精度によって異なるが、これを
完全に除去することは不可能であるし、管径が微小であ
るため除去作業は困難となる。このため、冷媒中に異物
が存在する限り、キャピラリチューブ入口付近の異物の
堆積は防ぎようがない。したがって、異物21が堆積し
た状態でも冷媒流路が確保できるように入口端部4dの
内径を定める。すなわち、キャピラリチューブ4本体の
内径をd1、キャピラリチューブ入口端部4dの内径を
2、ばり32の管中心方向高さをhとする時、d2>d
1+2hとなるようにd2を定める。このことにより、異
物21が堆積した状態でも、キャピラリチューブ入口端
部4dは、キャピラリチューブ4本体の内径以上を確保
することができる。
【0016】次に図4で、キャピラリチューブ中間部4
bの詳細を説明する。図4で、キャピラリチューブ中間
部4bはキャピラリチューブ4本体の配管途中に設けて
おり、その最大径がキャピラリチューブ4本体の内径よ
りも大きくなるように拡管する。このことにより、キャ
ピラリチューブ中間部4bの上流から流れ込んだ冷媒の
流速が低下して、異物21がキャピラリチューブ中間部
4bの内部で淀んで停滞し管壁に付着しやすくなる。こ
れにより、異物21がキャピラリチューブ中間部4bの
下流側に流れ込むのを防止することができ、特に異物が
堆積しやすいキャピラリチューブ出口付近の広範囲にわ
たって十分な冷媒の流路を確保することができる。ま
た、キャピラリチューブ中間部4bは拡管されているた
めに、異物21が堆積した状態となっても十分な冷媒の
流路を確保することができる。
【0017】キャピラリチューブ中間部4bは冷媒中の
異物を集中的に溜め込んでその下流側の部分から異物を
隔離するためのものであり、その取付け位置は冷媒がキ
ャピラリチューブを通過する間に減圧されて冷媒の温度
が徐々に下がり異物が凝着し始める温度に達する位置よ
りも上流側に設けると効果的となる。また、異物の量が
多く1箇所で異物を拾集するのが不十分の場合には、異
なる位置に複数個設けることもできる。
【0018】本発明は、図1の系統図に基づいた冷蔵庫
等の冷凍サイクル全般に関して有効であるが、冷媒中に
塩素を含まないHFC−134a系冷媒を使用した冷凍
サイクルでは、塩素を含むCFCやHCFC系の冷媒を
使用した場合と比べて、圧縮機摺動部の潤滑性が低下し
て異物が増加するため、本発明の効果が特に有効とな
る。
【0019】
【発明の効果】本発明は、冷蔵庫等の冷凍サイクルで、
特に異物が付着しやすいキャピラリチューブ入口部及び
出口部に異物が堆積して詰まるのを防止するように冷凍
サイクルを構成したものであり、最も異物が堆積しやす
いキャピラリチューブ出口部近傍では、その上流側に異
物を集中的に溜め込む拡管部を設けてそこから下流側に
異物が流れ込むのを防ぎ、広範囲にわたって異物の付着
を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を備えた冷蔵庫等の冷凍サイクル系統
図。
【図2】図1のA部の説明図。
【図3】図2のキャピラリチューブ入口部の説明図。
【図4】図1のB部の説明図。
【図5】従来の冷蔵庫等の冷凍サイクル系統図。
【図6】図5のA部の説明図。
【図7】図5のB部の説明図。
【図8】従来の他の冷蔵庫等の冷凍サイクルの説明図。
【符号の説明】
1…圧縮機、2…凝縮器、3…ドライヤ、4…キャピラ
リチューブ、4a…キャピラリチューブ入口部、4b…
キャピラリチューブ中間部、4c…キャピラリチューブ
出口部、5…蒸発器、5a…蒸発器入口配管、6…冷媒
配管。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧縮機、凝縮器、ドライヤ、キャピラリチ
    ューブ、蒸発器を配管によって順次直列に環状に接続し
    て構成された冷凍サイクルにおいて、前記キャピラリチ
    ューブの入口部を入口端部の方向に拡管したことを特徴
    とする冷蔵庫等の冷凍サイクル。
  2. 【請求項2】前記キャピラリチューブの本体の内径をd
    1、前記キャピラリチューブの入口端部の内径をd2、前
    記キャピラリチューブ内壁の入口端面部に存在するバリ
    の管中心方向高さをhとした時、d2>d1+2hとなる
    ように前記キャピラリチューブの入口端部の内径を定め
    た請求項1に記載の冷蔵庫等の冷凍サイクル。
  3. 【請求項3】圧縮機、凝縮器、ドライヤ、キャピラリチ
    ューブ、蒸発器等を配管によって順次直列に環状に接続
    して構成された冷凍サイクルにおいて、前記キャピラリ
    チューブの配管途中を拡管したことを特徴とする冷蔵庫
    等の冷凍サイクル。
  4. 【請求項4】前記キャピラリチューブの配管途中を拡管
    した部分は、冷媒の温度が冷媒中の異物の凝着開始温度
    まで冷却される位置よりも上流側の近くに設けた請求項
    3に記載の冷蔵庫等の冷凍サイクル。
  5. 【請求項5】請求項1,2または3を共有した冷蔵庫等
    の冷凍サイクル。
JP8143954A 1996-06-06 1996-06-06 冷蔵庫等の冷凍サイクル Pending JPH09324964A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008025931A (ja) * 2006-07-24 2008-02-07 Sanyo Electric Co Ltd 冷蔵庫
ITRN20090035A1 (it) * 2009-07-28 2011-01-29 Indesit Co Spa Circuito di refrigerazione e metodo di collegamento di due componenti di detto circuito.
WO2019135378A1 (ja) * 2018-01-05 2019-07-11 ワコン株式会社 冷却システム
JP2020085334A (ja) * 2018-11-26 2020-06-04 ワコン株式会社 冷凍サイクルにおけるキャピラリチューブの閉塞防止機構

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