(57)【要約】【課題】冷蔵庫において、簡単な操作で、圧縮機の取り外し前に冷凍サイクル中のＨＣ冷媒を強制的に圧縮機内に回収して大気中に放出されることを防止する。【解決手段】冷蔵庫は、圧縮機１、凝縮器２、キャピラリチューブ４および蒸発器５を順次接続して冷凍サイクルを構成し、電動式のバルブ９を蒸発器５より圧縮機側に設け、冷凍サイクル内に可燃性のＨＣ冷媒を使用している。バルブ９は、圧縮機側からの冷媒を蒸発器側に流す開放モードと蒸発器側に流さない閉鎖モードとを有する。制御手段１２は、圧縮機１およびバルブ９を駆動制御する制御回路１３と、制御回路１３の操作を手動で行える操作スイッチ１４とを備える。制御回路１３は操作スイッチ１４の手動操作に基づいてバルブ９を閉鎖モードに制御すると共に圧縮機１を駆動することによって強制冷媒回収運転を行なう。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブおよび蒸発器を順次接続して冷凍サイクルを構成し、前記冷凍サイクル内に可燃性のＨＣ冷媒を使用した冷蔵庫において、
前記蒸発器より圧縮機側に配置されると共に圧縮機側からの冷媒を蒸発器側に流す開放モードおよび蒸発器側に流さない閉鎖モードを有する電動式のバルブと、前記圧縮機および前記バルブを駆動制御する制御回路およびこの制御回路の操作を手動で行える操作スイッチを有する制御手段とを備え、
前記制御手段は前記操作スイッチの手動操作に基づいて前記バルブを閉鎖モードに制御すると共に前記圧縮機を駆動する強制冷媒回収運転機能を有する
ことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記蒸発器は冷凍室と冷蔵室に各々設置され、前記バルブは各々の蒸発器に冷媒の流入経路を切替える機能を有すると共にどちらの蒸発器にも流さない閉鎖モードを有することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記バルブはキャピラリチューブと蒸発器の間に介在して冷媒流量を調整する機能を有すると共に前記閉鎖モードを有することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記バルブは前記圧縮機と前記凝縮器との間に介在して冷媒を前記蒸発器に導く機能を有すると共に前記閉鎖モードを有することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項５】
前記制御手段の強制冷媒回収運転は前記バルブの閉鎖モードの状態で予め定められた時間行なわれると共にその時間経過後に圧縮機が自動停止することを特徴とする請求項１ないし４記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記閉鎖モードの状態で予め定められた時間は蒸発器内の冷媒残存率が１０％以下となる時間に設定されていることを特徴とする請求項５記載の冷蔵庫。
【請求項７】
冷蔵庫扉が長時間開放された際に鳴るように設けられた扉開放ブザーを備え、前記制御手段は前記強制冷媒回収運転の終了時に前記扉開放ブザーを鳴らす機能を有することを特徴とする請求項１から６の何れか記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫に係り、特に可燃性のＨＣ冷媒を使用した冷蔵庫に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の冷蔵庫を、図４及び図５を用いて説明する。
【０００３】
冷凍サイクルは、図４に示すように、圧縮機１、凝縮器２、露付防止パイプ６、ドライヤ３、冷媒流路切替バルブ９Ａ、キャピラリチューブ４（冷凍室用キャピラリチューブ４ａおよび冷蔵室用キャピラリチューブ４ｂ）、蒸発器５（冷凍室用蒸発器５ａ、冷蔵室用蒸発器５ｂ）、ヘッダー８、サクションパイプ７を順次接続して構成されている。冷蔵室用キャピラリチューブ４ｂは冷蔵室用蒸発器５ｂと直列に接続されている。この直列回路は冷媒流路切替バルブ９Ａを介して冷凍室用キャピラリチューブ４ａと並列に接続されている。冷媒流路切替バルブ９Ａはキャピラリチューブ４ａ、４ｂの分岐部に設けられ、ステッピングモータにより動作されてキャピラリチューブ４ａ、４ｂのどちらか一方の経路に切替えて冷媒を流すようになっている。キャピラリチューブ４ａに流れる冷媒は冷凍室用蒸発器５ａに直接流れ、キャピラリチューブ４ｂに流れる冷媒は冷蔵室用蒸発器５ｂに流れた後にバイパスパイプ１０により冷凍室用蒸発器５ａに流れる。これにより、各々の蒸発器５ａ、５ｂが設置された冷凍室および冷蔵室を切替えて冷却することができ、冷蔵庫全体で効率的な運転を行うことができる。
【０００４】
係る従来の冷蔵庫では、図５に示すように、通常の冷却運転の状態（Ｔ５時点）から運転終了の状態（Ｔ７時点）になると、その直前に自動的に冷媒回収運転が行なわれるようになっている。即ち、冷媒流路切替バルブ９Ａはキャピラリチューブ４ａ、４ｂのどちらにも冷媒を流さない全閉モードを備え、圧縮機１の断続運転における圧縮機１が停止する状態（Ｔ７時点）の直前の時点（Ｔ２時点）に冷媒流路切替バルブ９Ａ（図５ではバルブと表記）を全閉モードにするようになっている。これによって、冷媒流路切替バルブ９Ａが全閉した状態で圧縮機１が時間ｔの間だけ運転することになり、蒸発器５ａ、５ｂ内に停滞している冷媒を圧縮機１に回収し、圧縮機の再起動時（Ｔ８時点）の冷え遅れを防止することができるようになっている。なお、時間ｔは、再起動時間を考慮して一般的には１分程度に設定されている。
【０００５】
尚、上述した従来の冷蔵庫として、特開２００２−６１９７３号公報（特許文献１）が一例として挙げられる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−６１９７３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一般に冷蔵庫では、修理時や廃棄時やリサイクル時などにおいて圧縮機を取り外す作業が生じた場合に、取り外し作業は冷蔵庫の運転がされていない状態で行われるが、この時の冷媒は圧縮機内部だけではなくサイクル中のその他の部分にも存在する。このため、ＨＣ冷媒を使用した従来の冷蔵庫において、単に圧縮機を取り外すと、冷蔵庫本体側に設置された冷凍サイクルの構成部分の中に残留した可燃性のＨＣ冷媒が配管開放部から大気中に放出されて冷蔵庫周囲に拡散されることとなり、安全性に問題が生ずる。上述した従来の冷蔵庫では、圧縮機１を取り外す時に、作業者の手動操作によって圧縮機以外のサイクル中に残存するＨＣ冷媒を圧縮機１に回収する手段がないため、サイクル配管の開放部から冷媒を回収容器などに集める作業が必要となり、非常に面倒な作業となっていた。
【０００８】
本発明の目的は、簡単な操作で、圧縮機の取り外し前に冷凍サイクル中のＨＣ冷媒を強制的に圧縮機内に回収して大気中に放出されることを防止できる冷蔵庫を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブおよび蒸発器を順次接続して冷凍サイクルを構成し、前記冷凍サイクル内に可燃性のＨＣ冷媒を使用した冷蔵庫において、前記蒸発器より圧縮機側に配置されると共に圧縮機側からの冷媒を蒸発器側に流す開放モードおよび蒸発器側に流さない閉鎖モードを有する電動式のバルブと、前記圧縮機および前記バルブを駆動制御する制御回路およびこの制御回路の操作を手動で行える操作スイッチを有する制御手段とを備え、前記制御手段は前記操作スイッチの手動操作に基づいて前記バルブを閉鎖モードに制御すると共に前記圧縮機を駆動する強制冷媒回収運転機能を有する構成にしたことにある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の冷蔵庫の複数の実施例を、図を用いて説明する。各実施例の図における同一符号は同一物または相当物を示す。
【００１１】
本発明の第１実施例の冷蔵庫について図１および図２を用いて説明する。
【００１２】
冷凍サイクルは、図１に示すように、圧縮機１、冷媒流路切替バルブ９、凝縮器２、露付防止パイプ６、ドライヤ３、キャピラリチューブ４、冷媒流量調整バルブ１１、蒸発器５、ヘッダー８、サクションパイプ７を冷媒配管により順次接続して構成され、冷媒を循環する冷却回路を成している。また、冷凍サイクルは、冷媒流路切替バルブ９から蒸発器５の入口側に延びるバイパスパイプ１０を有して構成され、冷媒を圧縮機１から蒸発器５に直接バイパスするバイパス回路を形成している。この冷凍サイクルには、地球温暖化を防止するために可燃性のＨＣ冷媒が用いられている。
【００１３】
圧縮機１および凝縮器２は機械室内に設置されている。冷媒流路切替バルブ９は、圧縮機１と凝縮器２の間に設けられ、電動式のバルブで構成されてステッピングモータの動作によりニ方向の出口経路を切替えるようになっている。冷媒流路切替バルブ９の一方の出口経路は凝縮器２に接続され、他方の出口経路はバイパスパイプ１０に接続されている。通常運転時には凝縮器２の方に冷媒を流すが、蒸発器５の除霜を行う時にはバイパスパイプ１０の方に高温冷媒を流すように出口経路が切替えられる。このように、圧縮機１から高温冷媒がバイパスパイプ１０を通して蒸発器５に直接流れることにより、蒸発器５に付着された霜を溶かすことができる。また、冷媒流路切替バルブ９は凝縮器２およびバイパスパイプ１０のどちらにも冷媒を流さない閉鎖モードを備える。
【００１４】
露付防止パイプ６は凝縮器２から冷蔵庫の側面、背面等の断熱壁の内部を通過して冷蔵庫の仕切り部の前端部に埋設されたものであり、冷蔵庫の運転中に高温の冷媒が通ることにより仕切り部の露付きを防止する。ドライヤ３は機械室内に設置されたものであり、通過する冷媒から湿気を吸着する。
【００１５】
ドライヤ３の出口に接続されたキャピラリチューブ４は、機械室内から冷蔵庫背面の断熱壁の内部を通過して冷媒流量調整バルブ１１に接続されている。冷媒流量調整バルブ１１は、キャピラリチューブ４と蒸発器５との間に接続されており、電動式のバルブで構成され、ステッピングモータにより弁口の開度を調整して冷媒流量を変化させることができる。冷媒流量調整バルブ１１を絞った時には蒸発器５の温度を低下させ、緩ませた時には蒸発器５の温度を上昇させることで、従来の冷凍室用蒸発器と冷蔵室用蒸発器の二つを有する冷蔵庫（図３および図４で代表される冷蔵庫）のサイクル構成を一つの蒸発器で代用させることができる特徴を有する。この冷媒流量調整バルブ１１は蒸発器に冷媒を流さない閉鎖モードを備える。
【００１６】
蒸発器５は庫内に設置され、蒸発器５の出口にはヘッダー８が近接配置されて液化した冷媒を溜めるようになっている。サクションパイプ７は庫内のヘッダー８の出口から冷蔵庫背面の断熱壁の内部を通過して機械室内の圧縮機１に接続され、ヘッダー８の中の気化された冷媒を圧縮機１に戻す。
【００１７】
制御手段１２は、図１に示すように、操作スイッチ１４、制御回路１３、ブザー１５から成っている。操作スイッチ１４は圧縮機１を格納している機械室内の圧縮機１の近傍に設置されている。これによって、圧縮機の取り外し作業時の操作をし易くすることができると共に、ユーザが冷蔵庫の通常使用時に誤ってスイッチを押されることがないようになっている。制御回路１３は圧縮機１、冷媒流路切替バルブ９、冷媒流量調整バルブ１１の動作を制御する回路である。また、ブザー１５は従来の冷蔵庫に備わっている扉開放ブザーで代用されている。この扉開放ブザー１５は、冷蔵庫扉が長時間開放された場合に鳴動して警報するためのものである。
【００１８】
圧縮機１を取り外す直前に行なわれる強制冷媒回収運転の動作について図２を用いて説明する。Ｔ１時点では圧縮機は停止状態である。
【００１９】
強制冷媒回収運転を行う場合には、冷蔵庫の電源を投入して操作スイッチ１１を手動操作してＯＮさせる（Ｔ２時点）。これによって、制御回路１３が動作し、圧縮機１を起動する共に、これに同期してバルブ（本実施例では、冷媒流路切替バルブ９および冷媒流量調整バルブ１１）を全閉モードにする。この時に制御回路１３に内蔵する冷媒回収運転持続タイマーも同期してＯＮとなり、予め設定したタイマーの時間ｔ（例えば５分間）がカウントされる。タイマーでカウントされている時間ｔの間は冷媒流路切替バルブ９および冷媒流量調整バルブ１１が全閉した状態で圧縮機１が運転されるため、蒸発器５の中に残留している冷媒が圧縮機１に回収される。タイマーでカウントされる冷媒回収時間ｔが経過した時点Ｔ３で扉開放ブザー１５がＯＮとなり、冷媒回収動作が完了したことを作業者に知らせる。これに基づいて、作業者が操作スイッチ１１をＯＦＦにすれば扉開放ブザーが止まり、圧縮機１も停止する（Ｔ４時点）。
【００２０】
強制冷媒回収運転の開始時点Ｔ２における蒸発器内の冷媒残存率を１００％、圧縮機１への冷媒回収率を０％とした場合、強制冷媒回収運転の時間ｔの間には、図２（ｆ）および（ｇ）に示すように蒸発器内の冷媒残存率は減少すると共に、圧縮機１への冷媒回収率は増加する。そして、ｔ時間経過後には蒸発器内の残留冷媒の殆どが圧縮機１に回収され、蒸発器内の冷媒残存率が１０％以下（換言すれば、圧縮機１への冷媒回収率が９０％以上）となるように設定されている。従来の自動冷媒回収運転のように回収時間ｔが１分の場合には吐出圧力と吸込み圧力との差圧が０．４４ＭＰａと低いのに対し、本実施例の強制冷媒回収運転のように回収時間ｔが５分の場合には吐出圧力と吸込み圧力との差圧が０．５０ＭＰａと高くなるので、この差圧を測定して強制冷媒回収運転の回収時間ｔを決定するようにしてもよい。なお、回収時間ｔを短時間で終了して作業を急ぎたい場合でも、３分以上とすることが望ましい（強制冷媒回収運転の回収時間ｔが３分の場合における吸込み圧力との差圧は０．４７ＭＰａであり、従来の自動冷媒回収運転における差圧より高い）。
【００２１】
蒸発器内の冷媒残存率については、残留する冷凍機油の中に溶け込んでいるＨＣ冷媒もあるため、操作スイッチ１１による短時間（作業を考慮して長くても５分以内）での冷媒回収運転では残存率を完全にゼロとすることはできないが、冷蔵庫のサイクル内残油量は通常は多くても１０ｍＬ以下であり、その中に溶け込んだＨＣ冷媒は多くても１０〜２０ｗｔ％程度であることから、サイクル内残油中溶け込み回収しきれない冷媒量は極僅か（蒸発器内の冷媒残存率は多くても数％程度）であり、圧縮機１の容量や運転回転数、サイクルの容積の違いにもよるが、最長でもｔ＝５分間とすれば、圧縮機１を取り外した後のサイクルからのＨＣ冷媒の放出は極僅かな量とすることができる。
【００２２】
次に、本発明の第２実施例を、図３を用いて説明する。この第２実施例は、次に述べる通り第１実施例と相違するものであり、その他の点については第１実施例と基本的には同一である。
【００２３】
この第２実施例の冷凍サイクルは、第１実施例に比較して、蒸発器５を二つ（冷凍室用蒸発器５ａ、冷蔵室用蒸発器５ｂ）有し、キャピラリチューブ４（冷凍室用キャピラリチューブ４ａおよび冷蔵室用キャピラリチューブ４ｂ）の手前に設けた冷媒流路切替バルブ９Ａにより、冷媒の流れが冷凍室用キャピラリチューブ４ａを通過して冷凍室用蒸発器５ａに流れる経路と、冷蔵室用キャピラリチューブ４ｂを通過して冷蔵室用蒸発器５ｂに流れた後に冷凍室用蒸発器５ａに流れる経路を有する点において異なっている。尚、冷凍室用蒸発器５ａは冷凍室の中に設置され、冷蔵室用蒸発器５ｂは冷蔵室の中に設置されている。この冷凍サイクルは、冷蔵庫の運転過程の中で両方の経路を切替えて冷凍室および冷蔵室の庫内温度を一定に調整することを特徴としたサイクルである。
【００２４】
制御手段１２は、操作スイッチ１４、制御回路１３、ブザー１５から成っており、制御回路１３は圧縮機１および冷媒流路切替バルブ９Ａの動作を制御する回路である。
【００２５】
また、冷媒流路切替バルブ９Ａはどちらにも冷媒を流さない閉鎖モードを備えている。圧縮機１１が停止する直前に一定時間（例えば１分間）冷媒流路切替バルブ９を閉鎖モードにすることにより、蒸発器５の中に停滞している冷媒を圧縮機１に回収して、圧縮機１が再起動した際に蒸発器５の冷え遅れを解消するようになっている。
【００２６】
さらには、制御手段１３は第１実施例と同様の強制冷媒回収運転を可能としており、この場合に第１実施例の冷媒流路切替バルブ９の代わりが冷媒流路切替バルブ９Ａであり、第１実施例の冷媒流量調整バルブ１１が存在しない。
【００２７】
第２実施例の冷凍サイクルを具体的に説明すると、次の通りである。冷凍サイクルは、圧縮機１、凝縮器２、露付防止パイプ６、ドライヤ３、冷媒流路切替バルブ９Ａ、冷凍室用キャピラリチューブ４ａおよび冷蔵室用キャピラリチューブ４ｂ、冷凍室用蒸発器５ａ、冷蔵室用蒸発器５ｂ、ヘッダー８、サクションパイプ７を順次接続して構成されている。冷蔵室用キャピラリチューブ４ｂは冷蔵室用蒸発器５ｂと直列に接続されている。この直列回路は冷媒流路切替バルブ９Ａを介して冷凍室用キャピラリチューブ４ａと並列に接続されている。冷媒流路切替バルブ９Ａはキャピラリチューブ４ａ、４ｂの分岐部に設けられ、ステッピングモータにより動作されてキャピラリチューブ４ａ、４ｂのどちらか一方の経路に切替えて冷媒を流すようになっている。キャピラリチューブ４ａに流れる冷媒は冷凍室用蒸発器５ａに直接流れ、キャピラリチューブ４ｂに流れる冷媒は冷蔵室用蒸発器５ｂに流れた後にバイパスパイプ１０により冷凍室用蒸発器５ａに流れる。これにより、各々の蒸発器５ａ、５ｂが設置された冷凍室および冷蔵室を切替えて冷却することができ、冷蔵庫全体で効率的な運転を行うことができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上の実施例の説明から明らかなように、本発明によれば、簡単な操作で、圧縮機の取り外し前に冷凍サイクル中のＨＣ冷媒を強制的に圧縮機内に回収して大気中に放出されることを防止できる冷蔵庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の冷蔵庫の構成図である。
【図２】図１の冷蔵庫の強制冷媒回収運転の動作タイムチャート図である。
【図３】本発明の第２実施例の冷蔵庫の構成図である。
【図４】従来例の冷蔵庫の構成図である。
【図５】図４の冷蔵庫の自動冷媒回収運転の動作タイムチャート図である。
【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…冷凍室用キャピラリチューブ、４ｂ…冷蔵室用キャピラリチューブ、５…蒸発器、５ａ…冷凍室用蒸発器、５ｂ…冷蔵室用蒸発器、６…露付防止パイプ、７…サクションパイプ、８…ヘッダー、９…冷媒流路切替バルブ、１０…バイパスパイプ、１１…冷媒流量調整バルブ、１２…制御手段、１３…制御回路、１４…操作スイッチ、１５…扉開放ブザー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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