(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器、を順次溶接してなる冷凍サイクルに可燃性冷媒を用いる冷却貯蔵庫において、前記冷凍サイクルの漏れを検査する漏れ検査工程と、前記漏れ検査工程終了後、前記可燃性冷媒を封入する冷媒封入工程と、前記冷媒封入工程後、配管を封止する封止工程とにより製造するもので、前記漏れ検査工程は、真空引き装置とヘリウム封入機に接続され、いずれか一方に接続切替可能で、真空度および内部圧力を測定可能としたカプラをチャージパイプに接続し、前記真空引き装置を動作して真空度を測定し、所定の真空度以下で前記カプラをヘリウム封入機に切替え、ヘリウムガスを１Ｍａ以上封入して内部圧力を測定し、所定の圧力以上で封入完了とし、ヘリウム検知器で冷凍サイクルの漏れを検査することを特徴とする冷却貯蔵庫の製造方法。
【請求項２】
漏れ検査工程に用いる気体を回収し再利用することを特徴とする請求項１に記載の冷却貯蔵庫の製造方法。
【請求項３】
封止工程に超音波溶接を用いることを特徴とする請求項１または２に記載の冷却貯蔵庫の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍装置に可燃性冷媒を用いる冷蔵庫、自動販売機などの冷却貯蔵庫の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境保護、オゾン層保護、地球温暖化防止の観点からフロンを用いない冷蔵庫、自動販売機などの開発が進められている。このような冷却貯蔵庫の冷媒として、炭化水素が検討されている。
【０００３】
従来のフロン系冷媒は不燃性であり、冷却貯蔵庫の製造工程においても冷媒を封入する工程の後に、冷凍サイクルの溶接不良による冷媒漏れを検査するのが一般的に行なわれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の冷却貯蔵庫の製造工程では、可燃性である炭化水素を冷媒として封入する場合、冷媒封入後に冷媒漏れを検査すると、冷凍サイクルの溶接不良があった場合、可燃性冷媒が漏れて付近にある着火源により不安全になる危険性が生じる。また、従来の冷却貯蔵庫の製造工程における冷媒を封入する工程の前の、冷凍サイクルの真空引き工程において、真空度を測定し所定の真空度に達しない場合、冷凍サイクルの溶接不良と判断することは行なわれているが、検査圧力は大気圧との差圧であり、ピンホールなどのごく微小な溶接不良までは検査できないという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するものであり、製造工程における安全性を確保するとともに冷却システム信頼性を高めた冷却貯蔵庫を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器、を順次溶接してなる冷凍サイクルに可燃性冷媒を用いる冷却貯蔵庫において、前記冷凍サイクルの漏れを検査する漏れ検査工程と、前記漏れ検査工程終了後、前記可燃性冷媒を封入する冷媒封入工程と、前記冷媒封入工程後、配管を封止する封止工程とにより製造するもので、前記漏れ検査工程は、真空引き装置とヘリウム封入機に接続され、いずれか一方に接続切替可能で、真空度および内部圧力を測定可能としたカプラをチャージパイプに接続し、前記真空引き装置を動作して真空度を測定し、所定の真空度以下で前記カプラをヘリウム封入機に切替え、ヘリウムガスを１Ｍａ以上封入して内部圧力を測定し、所定の圧力以上で封入完了とし、ヘリウム検知器で冷凍サイクルの漏れを検査するものであり、可燃性冷媒を封入する前に１ＭＰa以上という実運転状態以上の圧力で検査することにより冷凍サイクルの溶接不良を精度高く検出でき、冷媒封入工程において可燃性冷媒が漏れて付近にある着火源により不安全になる危険性を防止できる。
【０００８】
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、漏れ検査工程に用いる気体を回収し再利用するものであり、製造工程でのコスト低減が図れる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、封止工程に超音波溶接を用いるものであり、超音波溶接では溶接部の温度は２００℃程度であり可燃性冷媒の着火温度以下で、封止工程での作業者の安全を確保することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
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。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による冷却貯蔵庫の製造方法における要部工程図である。図２は同実施の形態の冷却貯蔵庫の冷却システム構成図である。図３は同実施の形態の冷却貯蔵庫の製造方法における漏れ検査工程の概要図である。図４は同実施の形態の冷却貯蔵庫の製造方法における漏れ検査工程のフローチャートである。
【００１２】
図において、冷却貯蔵庫は、冷凍サイクル部品の組込み工程１、漏れ検査工程２、冷媒封入工程３、封止工程４を順次行い製造される。
【００１３】
冷凍サイクル部品の組込み工程１では、冷凍サイクルを構成する圧縮機５、凝縮器６、ドライヤ７、減圧装置としてのキャピラリチューブ８、蒸発器９、サクションパイプ１０を順次溶接する。その後、漏れ検査工程２では、圧縮機５本体に設けたチャージパイプ１１に、真空引き装置１２とヘリウム封入機１３に接続したカプラ１４を接続し、ヘリウムを封入した後、ヘリウム検査機１５のセンサ１６で冷凍サイクルの漏れを検査する。検査に合格した冷却貯蔵庫は、その後、冷媒封入工程３にて可燃性冷媒、例えばイソブタンが、冷媒封入装置（図示せず）により所定量封入される。そして可燃性冷媒封入後、封止工程４にて超音波溶接機でチャージパイプ１１を超音波溶接し封止される。
【００１４】
ここで、漏れ検査工程２について、図３、４を用いて詳細を説明する。
【００１５】
製造ライン上を流れてきた冷却貯蔵庫の機械室に配置した圧縮機５本体に設けたチャージパイプ１１にシール冶具を取り付ける（Ｓ１）。その後、真空引き装置１２とヘリウム封入機１３に接続したカプラ１４を取り付ける（Ｓ２）。そしてスタートスイッチを押し（Ｓ３）まず、真空引き装置１２で冷凍サイクル内を約１０秒ほど真空引きを行い（Ｓ４）真空測定をする（Ｓ５）。そして、真空度が所定値に達しない場合は真空引きを停止しアラームを発する（Ｓ６）。所定の真空度に達していれば、カプラ１４がヘリウム封入機１３側に切り替わりヘリウムを封入する（Ｓ７）。その時のヘリウムガスの圧力は実機運転時の高圧側圧力の付加されることを考慮し、通常の運転状態での高圧側圧力以上となる１ＭＰa以上とし、実機がさらに高負荷条件または高温雰囲気での運転となる条件に対して配慮し、特に検査圧力の付加が短時間であることを考慮する場合は１．５ＭＰa以上で２ＭＰa程度に近づけることが望ましい。そしてシステム内部の圧力を測定し（Ｓ８）所定の圧力に達しなければヘリウム封入を停止しアラームを発する（Ｓ９）。所定の圧力に達していれば、封入完了表示を行い（Ｓ１０）リーク検査を実施する（Ｓ１１）。リーク検査はヘリウム検査機１５に接続したセンサ１６で冷凍サイクルの漏れを検査する。リーク検査終了後は、冷凍サイクル内のヘリウムを回収するため、回収スタートスイッチ（Ｓ１２）を押し、ヘリウム封入機１３と配管１８で接続されたヘリウム回収機１７により回収される（Ｓ１３）。その後、カプラが真空引き装置１２側に切り替わり冷凍サイクル内を約１秒真空引きを行い真空度を測定する（Ｓ１４）。所定の真空度に達しなければ真空引きを停止しアラームを発する（Ｓ１５）。所定の真空度に達していれば回収完了表示が行なわれ（Ｓ１６）その後、カプラ１４を取り外す（Ｓ１７）。
【００１６】
以上説明した漏れ検査工程を終了し合格したもの、すなわち冷凍サイクルの配管接続部を含めた可燃性冷媒の循環回路に漏れがないものだけが、次工程の冷媒封入工程３に送られ可燃性冷媒を封入することになり、冷媒封入工程において可燃性冷媒が漏れて付近にある着火源により不安全になる危険性を確実に防止できる。そして、検査するときの圧力は１ＭＰa以上である２ＭＰa程度まで高めているので、従来行なっている冷媒封入前の真空引き時の真空度測定による漏れ検査（差圧検査であり０．１ＭＰa程度）に比べ、数段検査精度が高まりピンホールなどのごく微小な溶接不良、まで検出できる。
【００１７】
また、通常の冷却貯蔵庫の実運転状態の高圧側は１ＭＰa程度であり、その２倍の圧力を冷凍サイクル内全体に加圧し検査することにより、溶接時のロウの肉厚の薄い部分などをとばすことができるので、通常運転での低圧側のたとえば蒸発器の漏れ検査精度も高まり、製造工程の安全性だけでなく、設置、使用中の冷媒漏れに対する安全性、冷却システム信頼性を高めることができる。
【００１８】
また、漏れ検査工程２において、ヘリウムガスを用いているので、ヘリウムは不活性ガスであり高圧で使用した場合の工程での安全性を確保できるとともに、反応性が低いことから冷凍サイクル部品への影響も少なく冷却システムへの悪影響も生じない。
【００１９】
さらに、漏れ検査工程２において用いるヘリウムガスを、ヘリウム回収機１７により回収し再利用することにより製造工程でのコスト低減が図れる。
【００２０】
なお、再利用するヘリウムガスは、使用回数が増えるごとに空気などの混入により純度が低下することによる冷凍サイクル部品への悪影響を考慮し、純度が８０％程度を下回った時は廃棄し新しいものを使用することが望ましい。
【００２１】
また、封止工程４においては、可燃性冷媒封入後、超音波溶接機でチャージパイプ１１を超音波溶接し封止されるので、超音波溶接では溶接部の温度は２００℃程度であり可燃性冷媒たとえばイソブタンの着火温度４９４℃に比べ大幅に低く着火源となりことはない。したがって、従来のパイプをピンチしガス溶接にて封止する作業に比べ可燃性冷媒を適用する冷却貯蔵庫の封止工程での作業者の安全を確保することができる。
【００２２】
なお、封止工程４ではチャージパイプ１１をピンチ、超音波溶接で封止、先端側パイプカットを超音波溶接機で一連の動作で行なうものである。これにより作業時間の短縮が図れる。そして、前記封止工程４中に溶接部の空気を吸引する装置を備えた超音波溶接機とすることが望ましい。上記構成によりパイプカット時のパイプ残留先端部に残った可燃性冷媒を吸引でき、封止工程４直後に行なう冷媒漏れ検査工程での検知精度を高めることができる。
【００２３】
以上説明したように請求項１に記載の発明は、圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器、を順次溶接してなる冷凍サイクルに可燃性冷媒を用いる冷却貯蔵庫において、前記冷凍サイクルの漏れを検査する漏れ検査工程と、前記漏れ検査工程終了後、前記可燃性冷媒を封入する冷媒封入工程と、前記冷媒封入工程後、配管を封止する封止工程とにより製造するもので、前記漏れ検査工程は、真空引き装置とヘリウム封入機に接続され、いずれか一方に接続切替可能で、真空度および内部圧力を測定可能としたカプラをチャージパイプに接続し、前記真空引き装置を動作して真空度を測定し、所定の真空度以下で前記カプラをヘリウム封入機に切替え、ヘリウムガスを１Ｍａ以上封入して内部圧力を測定し、所定の圧力以上で封入完了とし、ヘリウム検知器で冷凍サイクルの漏れを検査するものであり、可燃性冷媒を封入する前に冷凍サイクルの溶接不良を精度高く検出でき、冷媒封入工程においての安全性を高めることができる。さらには冷却貯蔵庫を設置、使用中の冷媒漏れに対する安全性、冷却システム信頼性を高めることができる。
【００２５】
また、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、漏れ検査工程に用いる気体を回収し再利用するものであり、製造工程でのコスト低減が図れる。
【００２６】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、封止工程に超音波溶接を用いるものであり、超音波溶接では溶接部の温度は２００℃程度であり可燃性冷媒の着火温度以下で、封止工程での作業者の安全を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による冷却貯蔵庫の製造方法の実施の形態１の要部工程図
【図２】同実施の形態の冷却貯蔵庫の冷却システム構成図
【図３】同実施の形態の冷却貯蔵庫の製造方法における漏れ検査工程の概要図
【図４】同実施の形態の冷却貯蔵庫の製造方法における漏れ検査工程のフローチャート
【符号の説明】
２    漏れ検査工程
３    冷媒封入工程
４    封止工程
５    圧縮機
６    凝縮器
７    ドライヤ
８    キャピラリチューブ
９    蒸発器
１０  サクションパイプ
１１  チャージパイプ
１２  真空引き装置
１３  ヘリウム封入機
１４  カプラ
１５  ヘリウム検査機
１６  センサ
１７  ヘリウム回収機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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