(57)【要約】  【課題】冷凍装置や冷蔵庫の膨張手段への鉄系ゴミの付着を無くし、さらには、圧縮機の摺動面への鉄系ゴミの戻りを除去することで、性能の低下や圧縮機の摺動部の摩耗による信頼性低下の無い、性能の安定した、信頼性の高い、冷凍装置や冷蔵庫を提供する。  【解決手段】冷凍装置２０１または冷蔵庫は、圧縮機１０２と凝縮器２２１と蒸発器１０５と膨張手段１０４と圧縮機１０２と凝縮器２２１と蒸発器１０５を直列に接続するための配管１０３を有し、配管１０３内部には、冷媒２５４が封入されるとともに、圧縮機１０２によって冷媒２５４を圧縮することによって、冷却または加温を行う冷凍装置２０１または冷蔵庫であって、圧縮機１０２は、容器２５０内部に潤滑油２５２を有し、摺動部分２５３に供給するものであるとともに、配管１０３は、少なくとも一部が磁性体２２３で構成されるとともに、少なくとも一部が磁化されたものである。【選択図】図２
2010014300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と凝縮器と蒸発器と膨張手段と、前記凝縮器と前記蒸発器を含み、前記圧縮機と前記凝縮器と前記蒸発器を直列に接続するための配管を有し、前記配管内部には、冷媒が封入されるとともに、前記圧縮機によって前記冷媒を圧縮することによって、冷却または、加温を行う冷凍装置または冷蔵庫であって、前記圧縮機は、容器内部に潤滑油を有し、前記潤滑油を摺動部分に供給するものであるとともに、前記配管は、少なくとも一部が磁性体で構成されるとともに、前記磁性体で構成される前記配管の少なくとも一部が磁化されている冷凍装置または冷蔵庫。
【請求項２】
凝縮器または、前記凝縮器近傍の配管の少なくとも一部が磁性体で構成されるとともに、前記磁性体で構成された部位の少なくとも一部が磁化されている請求項１に記載の冷凍装置または冷蔵庫。
【請求項３】
蒸発器または、前記蒸発器近傍の配管の少なくとも一部が磁性体で構成されるとともに、前記磁性体で構成された部位の少なくとも一部が磁化されている請求項１に記載の冷凍装置または冷蔵庫。
【請求項４】
冷凍装置または冷蔵庫は、さらに配管の一部である凝縮器と膨張手段の間にドライヤまたは、および受液器を含み、前記ドライヤまたは、および前記受液器を構成する部位の少なくとも一部が磁性体で構成されるとともに、前記磁性体で構成された部位の少なくとも一部が磁化された請求項１に記載の冷凍装置または冷蔵庫。
【請求項５】
冷凍装置または冷蔵庫は、さらに配管の一部である蒸発器と圧縮機の間にアキュームレータを含み、前記アキュームレータを構成する部位の少なくとも一部が磁性体で構成されるとともに、前記磁性体で構成された部位の少なくとも一部が磁化された請求項１に記載の冷凍装置または冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機によって冷媒を圧縮することにより、冷却または加温を行う冷凍装置または冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷凍装置または冷蔵庫は、圧縮機と凝縮器とドライヤと膨張手段としてキャピラリーチューブと蒸発器とアキュームレータを直列に接続し、圧縮機が冷媒を圧縮することによって冷却や加温（ヒートポンプとして利用）を行っている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来の冷凍装置または冷蔵庫について説明する。
【０００４】
図８は、特許文献１に記載された従来の冷凍装置の構成図である。図９は、特許文献２に記載された従来の冷蔵庫の構成を示す断面図である。
【０００５】
図８において、圧縮機１から吐出された冷媒２は、配管３によって接続された凝縮器４に流動し、凝縮器４で放熱が行われる。凝縮器４を出たあと、冷媒は、配管３を通って、膨張手段５の一手段であるキャピラリーチューブで圧力と温度が低下し、蒸発器６で、外部から熱を受け入れ、蒸発潜熱によって等圧のまま加熱蒸気となり、アキュームレータ７に至り、アキュームレータ７と圧縮機１への配管３によって、顕熱により加熱蒸気となり圧縮機１の吸入側８に戻る冷凍サイクルを形成している。
【０００６】
圧縮機１は、容器９の底部に潤滑油１０を貯留するとともに、図示していない給油機構により、潤滑油１０を摺動面１１に供給している。
【０００７】
図９において、圧縮機１は、冷蔵庫１２の後方上面にあり、吐出された冷媒は、配管３で接続された凝縮器４に流動し、放熱しながら凝縮し、図示しないドライヤ、配管３を介して、膨張手段５の一手段であるキャピラリーチューブに至り、蒸発器６で冷蔵庫１２の庫内１３の熱を奪い、庫内１３を冷却する。
【０００８】
蒸発器６を出た冷媒は、図示しないアキュームレータを介して圧縮機１の吸入側８に戻ってくる。
【特許文献１】特許第２８０３６２５号公報
【特許文献２】特開２００６−１８３６６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の構成では、圧縮機１の内部に組立て時などで発生するわずかな鉄系ゴミや、圧縮機１の内部の摺動面１１の摺動による微小摩耗で発生する鉄系ゴミなどが、冷媒と冷媒の流動とともにわずかに混在して流動する潤滑油１０により冷凍装置または冷蔵庫の配管３や凝縮器４を通って、膨張手段５に運ばれて、膨張手段５に付着することにより、性能が低下したり、鉄系ゴミが、さらに蒸発器６を通って、圧縮機１の吸入側の配管３から圧縮機１に戻り、潤滑油１０とともに、給油機構により摺動面１１に至り、摺動面１１の摩耗を促進し、結果として、冷凍装置または冷蔵庫の性能や信頼性の低下を発生する課題があった。
【００１０】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、冷凍装置や冷蔵庫の膨張手段への鉄系ゴミの付着を無くし、さらには、圧縮機の摺動面への鉄系ゴミの戻りを除去することで、性能の低下や圧縮機の摺動部の摩耗による信頼性低下の無い、性能の安定した、信頼性の高い、冷凍装置や冷蔵庫を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記従来の課題を解決する為に、本発明の冷凍装置または冷蔵庫は、圧縮機と凝縮器と蒸発器と膨張手段と、凝縮器と蒸発器を含み、圧縮機と凝縮器と蒸発器を直列に接続するための配管を有し、配管内部には、冷媒が封入されるとともに、圧縮機によって冷媒を圧縮することによって、冷却または、加温を行う冷凍装置または冷蔵庫であって、圧縮機は、容器内部に潤滑油を有し、潤滑油を摺動部分に供給するものであるとともに、配管は、少なくとも一部が磁性体で構成されるとともに、磁性体で構成される配管の少なくとも一部が磁化されたものである。
【００１２】
これによって、冷媒と冷媒にわずかに含まれる潤滑油により、圧縮機の吐出側から排出された鉄系ゴミが、配管の磁化部位で磁力によってトラップされるので、鉄系ゴミが圧縮機の吸入側から圧縮機内に戻り、給油装置により、潤滑油とともに、摺動面に入り込み、摩耗を促進することが無くなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の冷凍装置または冷蔵庫は、圧縮機の摺動面への冷媒や潤滑油とともに吐出された鉄ゴミの戻りを防止し、圧縮機の摺動面が摩耗することを抑制して信頼性の向上が図れるとともに、膨張手段への鉄ゴミや鉄ゴミに起因する塩の付着を抑制することができ、冷凍装置または、冷蔵庫の冷却、加温特性の低下や特性の低下に伴う信頼性の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
請求項１に記載の発明は、圧縮機と凝縮器と蒸発器と膨張手段と、前記凝縮器と前記蒸発器を含み、前記圧縮機と前記凝縮器と前記蒸発器を直列に接続するための配管を有し、前記配管内部には、冷媒が封入されるとともに、前記圧縮機によって前記冷媒を圧縮することによって、冷却または、加温を行う冷凍装置または冷蔵庫であって、前記圧縮機は、容器内部に潤滑油を有し、前記潤滑油を摺動部分に供給するものであるとともに、前記配管は、少なくとも一部が磁性体で構成されるとともに、前記磁性体で構成される前記配管の少なくとも一部が磁化されたものであり、これによって、冷媒と冷媒にわずかに含まれる潤滑油により、圧縮機の吐出側から排出された鉄系ゴミが、配管の磁化部位で磁力によって捕捉されるので、鉄系ゴミが圧縮機の吸入側から圧縮機内に戻り、給油装置により、潤滑油とともに、摺動面に入り込み、摩耗を促進することが無くなる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、凝縮器または、前記凝縮器近傍の配管の少なくとも一部が磁性体で構成されるとともに、前記磁性体で構成された部位の少なくとも一部が磁化されたものであり、これによって請求項１に記載の発明の効果に加えてさらに、鉄系ゴミは、膨張手段に入る前の高圧側配管内で磁力によって捕捉され、膨張手段に入り込み付着することが防止される。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、蒸発器または、前記蒸発器近傍の配管の少なくとも一部が磁性体で構成されるとともに、前記磁性体で構成された部位の少なくとも一部が磁化されたものであり、これによって請求項１に記載の発明の効果に加えてさらに、潤滑油とともに流動する鉄系ゴミは、潤滑油の粘度が上がり、流動速度が下がっている低温側で磁力によって捕捉され、流動速度が遅いためにより捕捉されやすくなる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、さらに配管の一部である凝縮器と膨張手段の間にドライヤまたは、および受液器を含み、前記ドライヤまたは、および前記受液器を構成する部位の少なくとも一部が磁性体で構成されるとともに、前記磁性体で構成された部位の少なくとも一部が磁化されたものであり、これによって鉄系ゴミは、高圧側のドライヤや受液器で磁力によって捕捉される。ドライヤや受液器内部は、高圧配管の中でも、流動速度が遅い部位であるので、請求項１に記載の発明の効果に加えてさらに、鉄系ゴミが磁力により捕捉されやすくなり、膨張手段に入る前に確実に捕捉しやすくなる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、さらに配管の一部である蒸発器と圧縮機の間にアキュームレータを含み、前記アキュームレータを構成する部位の少なくとも一部が磁性体で構成されるとともに、前記磁性体で構成された部位の少なくとも一部が磁化されたものであり、これによって請求項１に記載の発明の効果に加えてさらに、圧縮機の吸入側に戻る前に鉄系ゴミが低圧側配管内で捕捉され、冷媒とともに流動する潤滑油の循環による圧縮機への鉄ゴミの戻りが無くなる。
【００１９】
また、低圧側のアキュームレータ内部は、流速が小さく、冷媒や潤滑油が一時的に滞留する部位であるので、鉄ゴミの磁力による捕捉がしやすい。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の断面図、図２は、同実施の形態における冷凍サイクルを示す図である。図３は、同実施の形態における配管の断面図、図４は、同実施の形態における凝縮器または蒸発器の、いわゆる熱交換器の部分断面図である。図５は、同実施の形態における蒸発器と、蒸発器から配管を経由して接続されるアキュームレータの断面図、図６は、同実施の形態におけるドライヤの断面図、図７は同実施の形態における受液器の断面図である。
【００２２】
以下、図１から図７に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
図１において、圧縮機１０２が、冷蔵庫１０１の後方上面に設置されており、圧縮機１０２より吐出された図示していない冷媒は、図示していない吐出の配管と凝縮器、ドライヤを通り、配管１０３から膨張手段１０４であるキャピラリーチューブに入る。
【００２４】
膨張手段１０４で、圧力と温度が低下し、蒸発器１０５で、蒸発潜熱により等圧のまま加熱蒸気となり、周りの熱を奪うため、冷蔵庫１０１の庫内が冷却される。蒸発器１０５を出た冷媒は、アキュームレータ１１０に入る。アキュームレータ１１０で冷媒は、完全に蒸気となって、低圧側（吸入側）の配管１０３を通って圧縮機１０２に戻ってくる。
【００２５】
図２において、冷凍装置２０１は、基本的にこの冷凍サイクルで構成される。配管１０３には、磁性体で形成された磁性体配管部２１１がある。吐出された冷媒２５４は、次に、凝縮器２２１に入る。凝縮器２２１の配管の一部には、磁性体で形成された磁性体配管部２１１がある。凝縮器２２１を出た冷媒２５４は、次にドライヤ２２２に運ばれる。ドライヤ２２２の一部も磁性体２２３で形成されている。さらに冷媒２５４は、膨張手段１０４で絞ることにより圧力と温度が低下し、蒸発器１０５に入る。蒸発器１０５配管の一部は、磁性体配管部２１１で形成されている。
【００２６】
蒸発器１０５を出た冷媒２５４は、配管１０３を通り、アキュームレータ１１０に入る。アキュームレータ１１０の一部は、磁性体２２３でできている。アキュームレータ１１０を出た冷媒２５４は、吸入側の配管１０３を通って圧縮機１０２に戻ってくる。
【００２７】
磁性体配管部２１１および、磁性体２２３は、磁化されている。磁化は、磁性体配管部２１１および、磁性体２２３の単体部品の状態で、強磁界の中に置くことにより磁化してもよいし、冷蔵庫１０１や冷凍装置２０１の冷凍サイクルが完成後に磁性体配管部２１１や磁性体２２３の部位に強磁界をかけることにより行うこともできる。
【００２８】
冷凍サイクルが完成後に行う方が、組み立て工程において、鉄系のゴミ等が付着しにくいため、取扱いが便利であり、生産性が良いと言える。
【００２９】
また、磁化の強度であるが、２×１０−３テスラ以上で微細なゴミであるいわゆる摩耗粉や鉄を起点として生成された、鉄系塩のスラッジは付着する。さらに、強い磁化を行うと鉄系ゴミは取れやすくなる。
【００３０】
圧縮機１０２の内部構造をさらに詳細に述べると、圧縮機１０２は、容器２５０の内部に圧縮機械２５１があり、底部に潤滑油２５２が貯留されている。圧縮機械２５１には、摺動部分２５３があり、底部の潤滑油２５２が図示していない給油機構により、各摺動部分２５３に供給されている。
【００３１】
また、圧縮される冷媒は、圧縮機１０２の容器２５０内部および、冷蔵庫１０１および冷凍装置２０１の各冷凍サイクルの配管１０３内部にもすべて充てんされている。
【００３２】
図３において、配管１０３の一部は、磁性体配管部２１１であり、磁化がなされている。なお、図には示していないが、配管の一部を枝管にしたり、へこみを加えてゴミが捕捉されやすいようにすることもできる。
【００３３】
図４において、凝縮器２２１の配管の一部は、磁性体配管部２１１で形成されており、磁化がなされている。
【００３４】
図５において、蒸発器１０５は、配管１０３を経由して接続されるアキュームレータ１１０につながっている。アキュームレータ１１０の一部は、磁性体２２３で形成されており、磁化がなされている。
【００３５】
図６において、ドライヤ２２２内部には、モレキュラーシーブスなどの乾燥剤３０１が充てんされている。また、ドライヤ２２２の一部は、磁性体２２３で形成されており、磁化がなされている。
【００３６】
図７において、高圧側の配管１０３から入った冷媒２５４は、液となって滞留し、底部の配管１０３または直接膨張手段１０４に接続される。受液器３０２の一部は、磁性体２２３で構成され、磁化されている。
【００３７】
以上のように構成された冷凍装置または冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。
【００３８】
圧縮機１０２の内部では、圧縮機械２５１が冷媒２５４を圧縮し、高圧側の配管１０３から吐出する。圧縮機械２５１は、圧縮のための軸受けやピストンなどの摺動部分２５３を有するが、これら摺動部分２５３は、鉄系部材で形成されているものが多く、摺動部分２５３には、潤滑油２５２が供給され、摺動潤滑が行われている。
【００３９】
摺動部分２５３では、ごく僅かな摩耗は起こっているとともに、圧縮機１０２の内部には、組み立て時や輸送時などに発生したごく僅かな鉄系ゴミが存在する。これら鉄系ゴミは、摺動部分２５３で発生するとともに、潤滑油２５２に分散して摺動部分２５３に至り、最終的には、冷媒２５４とともにわずかに吐出される潤滑油２５２に混じって、冷蔵庫１０１や冷凍装置２０１の冷凍サイクルの配管１０３に運ばれる。
【００４０】
これらの鉄系ゴミは、膨張手段１０４に付着すると、膨張の絞り度が大きくなり性能低下を引き起こす原因となったり、冷凍サイクルを循環して最終的に圧縮機１０２に戻ってくると、潤滑油２５２とともに、摺動部分２５３に運ばれ、摺動部分２５３の摩耗を促進させる原因ともなる。
【００４１】
本発明の冷蔵庫１０１または冷凍装置２０１の配管１０３は、少なくとも一部が磁性体２２３で構成されるとともに、磁性体２２３で構成される配管１０３の少なくとも一部が磁化されたものである。
【００４２】
これによって、冷媒２５４と冷媒２５４にわずかに含まれる潤滑油２５２により、圧縮機１０２の吐出側から排出された鉄系ゴミが、配管１０３の磁化部位すなわち、磁性体２２３を磁化した部位で磁力によって捕捉されるので、鉄系ゴミが圧縮機１０２の吸入側から圧縮機１０２内に戻り、給油装置により、潤滑油２５２とともに、摺動部分２５３などの摺動面に入り込み、摩耗を促進することが無くなる。
【００４３】
また、本発明の冷凍装置２０１または冷蔵庫１０１は、凝縮器２２１または、凝縮器２２１近傍の配管１０３の少なくとも一部が磁性体２２３で構成されるとともに、磁性体２２３で構成された部位の少なくとも一部が磁化されたものである。
【００４４】
これによって、鉄系ゴミは、膨張手段１０４に入る前の高圧側の配管１０３内で磁力によって捕捉されるので、膨張手段１０４に入り込み付着することが防止される。したがって、膨張手段１０４の性能が低下することなく、信頼性の高い冷蔵庫１０１および冷凍装置２０１を提供することができる。
【００４５】
また、本発明の冷凍装置２０１または冷蔵庫１０１は、蒸発器１０５または、蒸発器１０５近傍の配管１０３の少なくとも一部が磁性体２２３で構成されるとともに、磁性体２２３で構成された部位の少なくとも一部が磁化されたものである。
【００４６】
これによって、潤滑油２５２とともに流動する鉄系ゴミは、潤滑油２５２の粘度が上がり、流動速度が下がっている低温側で磁力によって捕捉されるので、流動速度が遅いためにより捕捉されやすくなる。
【００４７】
また、本発明の冷凍装置２０１または冷蔵庫１０１は、さらに配管１０３の一部である凝縮器２２１と膨張手段１０４の間にドライヤ２２２または、および受液器３０２を含み、ドライヤ２２２または、および受液器３０２を構成する部位の少なくとも一部が磁性体２２３で構成されるとともに、磁性体２２３で構成された部位の少なくとも一部が磁化されたものである。
【００４８】
これによって鉄系ゴミは、高圧側のドライヤ２２２や受液器３０２で磁力によって捕捉される。ドライヤ２２２や受液器３０２内部は、高圧配管の中でも、流動速度が遅い部位であるので、鉄系ゴミが磁力により捕捉されやすくなり、膨張手段１０４に入る前に確実に捕捉しやすくなる。
【００４９】
また、本発明の冷凍装置２０１または冷蔵庫１０１は、さらに配管１０３の一部である蒸発器１０５と圧縮機１０２の間にアキュームレータ１１０を含み、アキュームレータ１１０を構成する部位の少なくとも一部が磁性体２２３で構成されるとともに、磁性体２２３で構成された部位の少なくとも一部が磁化されたものである。
【００５０】
これによって、圧縮機１０２の吸入側に戻る前に鉄系ゴミが低圧側の配管１０３内で捕捉され、圧縮機１０２への鉄系ゴミの冷媒２５４と冷媒２５４とともに流動する潤滑油２５２の循環による鉄ゴミの戻りが無くなる。
【００５１】
また、低圧側のアキュームレータ１１０内部は、流速が小さく、冷媒２５４や潤滑油２５２が一時的に滞留する部位であるので、鉄ゴミの磁力による捕捉がしやすい。
【００５２】
以上述べたように、本発明による冷蔵庫１０１または、冷凍装置２０１は、配管１０３の一部を磁性体２２３で形成し、磁化することによって構成できるので、生産性もよい。また、冷凍サイクルを組立て後、磁性体２２３の部分を強磁界を与えるようにコイルを用いた装置で着磁してもよく、組立て後の着磁を行うと、組立て途中段階で、鉄系ゴミが付着することもないため、取扱いが簡便になり、さらに生産性が良くなる。
【００５３】
また、本実施の形態には述べていないが、自販機などのヒートポンプにも利用が可能であるし、あらゆるルームエアコンや車載用エアコンなどのあらゆる冷凍サイクルに適用が可能である。
【００５４】
また、余計な別部材をつけることがないので、別部材の割れや欠けの問題、また、別部材がつくことによる、騒音や振動発生の問題、別部材と他の部材との接触の問題等も起こすことがない。
【００５５】
さらに、磁性体２２３の部分を鉄系ゴミが捕捉されやすいように形状を工夫する、たとえば、枝管を設けるとか、凹部を形成するなどの方法により、鉄ゴミの捕捉性を良くすることも容易である。
【００５６】
以上述べたように、本発明の冷凍装置または冷蔵庫は、鉄ゴミの膨張手段への付着による性能低下の防止や、鉄ゴミが圧縮機に戻り、摺動部分に至って、摩耗を加速することが防止できるので、信頼性の高い冷凍装置または冷蔵庫を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上のように、本発明にかかる冷凍装置または冷蔵庫は、ルームエアコン、自販機、ヒートポンプ等、あらゆる冷凍サイクルに応用展開が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の断面図
【図２】同実施の形態における冷凍サイクルを示す図
【図３】同実施の形態における配管の断面図
【図４】同実施の形態における熱交換器の部分断面図
【図５】同実施の形態における蒸発器とアキュームレータの断面図
【図６】同実施の形態におけるドライヤの断面図
【図７】同実施の形態における受液器の断面図
【図８】従来の冷凍装置の構成図
【図９】従来の冷蔵庫の断面図
【符号の説明】
【００５９】
１０１  冷蔵庫
１０２  圧縮機
１０３  配管
１０４  膨張手段
１０５  蒸発器
１１０  アキュームレータ
２０１  冷凍装置
２２１  凝縮器
２２２  ドライヤ
２２３  磁性体
２５２  潤滑油
２５３  摺動部分
２５４  冷媒
３０２  受液器
【図１】
2010014300.tif 000003
【図２】
2010014300.tif 000004
【図３】
2010014300.tif 000005
【図４】
2010014300.tif 000006
【図５】
2010014300.tif 000007
【図６】
2010014300.tif 000008
【図７】
2010014300.tif 000009
【図８】
2010014300.tif 000010
【図９】
2010014300.tif 000011