冰箱與冷凝器的製作方法
2023-09-11 12:25:35 5
專利名稱：冰箱與冷凝器的製作方法
技術領域：
本發明涉及冰箱，特別是涉及到使用可燃性致冷劑的冰箱與冷凝器。
近年來，從保護臭氧層的角度出發，在冷凍循環中使用的致冷劑CFC(含氯氟烴)-12或者HCFC(氫化含氯氟烴)-22等的含氯原子的致冷劑受到了限制，提出了要求替換成對臭氧層無破壞能力的致冷劑。作為對臭氧層沒有破壞能力的致冷劑考慮到了HFC(氫化碳氟化物)。例如，臭氧層保護對策產業協會於1991年7月發行的削減使用破壞臭氧層物質手冊的第54～56頁上，作為現在冰箱上採用的CFC-12的替代致冷劑，推薦HFC-134a作為第1候補品。
但是，由於HFC-134a其地球暖化係數要比二氧化碳氣大，從地球環境保護的觀點出發是不希望用的。
作為對臭氧層無破壞能力而又地球暖化係數小的替換致冷劑，考慮到了HC(烴)系致冷劑。但由於HC系列致冷劑具有可燃性，在作為致冷劑的情況下，必須確保安全，在因故而引起致冷劑洩漏時不會招致著火，爆炸等。
作為防止在冷凍循環中使用可燃性致冷劑的情況下的著火、爆炸的手段，例如，在特開平7-55298號公報上已經展示出在具有冷凍循環的空氣調節器上，由於將控制繼電器的接點部密封起來，故可以防止接點的火花與周圍可燃性致冷劑的接觸。
但是，在上述這樣的現有技術中，有外部點火源(如相鄰近機器的繼電器接點部的火花)引起的著火與爆炸的問題。另外，在發生可燃性致冷劑從冷凍循環漏出的情況下，由於冷凍循環內的可燃性致冷劑幾乎都放出到外部，使擴展到較廣的範圍內都充滿著可燃性致冷劑，會造成有爆炸危險的環境。
本發明的目的即在於解決上述現有技術的問題，提供一種冰箱，在使用可燃性致冷劑的冷凍循環中，即使發生可燃性致冷劑洩漏時，可減少向內部的致冷劑洩漏，可以避免著火、爆炸的危險。
本發明的另外一個目的乃是提供這樣的冰箱在使用可燃性致冷劑的冷凍循環中，當發生可燃性致冷劑洩漏時，將蒸發器及配管內部保有的可燃性致冷劑回收到冷凝器一側，減少可燃性致冷劑洩漏，避免發生著火、爆炸的危險。
本發明還有一個目的，即提供一種冷凝器，在確保傳熱面積的同時，大幅度地減小致冷劑流路面積，大幅度減少致冷劑封入量。
本發明所涉及的冰箱是將壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具有封入可燃性致冷劑的冷凍循環的冰箱，其特徵在於它設有將從冷卻冷卻室的空氣的冷卻用熱交換器得來的熱量輸送到前述蒸發器的熱輸送裝置。
本發明所涉及的冰箱是將壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具有封入可燃性致冷劑的冷凍循環的冰箱，其特徵在於蒸發器埋入絕熱材料內，設有將從冷卻冷卻室的空氣的冷卻用熱交換器得來的熱量輸送到前述埋入絕熱材料中的蒸發器的熱輸送裝置。
上述熱輸送裝置由熱對流裝置構成，上述熱輸送裝置以使不凍液循環的不凍液循環裝置構成也可以。
本發明所涉及的冰箱是將壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，設有封入可燃性致冷劑的冷凍循環的冰箱，其特徵在於上述蒸發器由設置於冷卻室壁面上的冷卻放熱構件與和該冷卻放熱構件的冷卻室一側相對的裡面一側上形成的可燃性致冷劑流路所構成；上述冷卻室通過冷卻放熱構件被冷卻。
本發明所涉及的冰箱是，將壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具有封入可燃性致冷劑的冷凍循環的冰箱，其特徵在於它具備有控制可燃性致冷劑從上述冷凝器流向上述減壓裝置的開閉裝置與防止可燃性致冷劑從壓縮機內向蒸發器逆流的逆止裝置。
本發明所涉及的冰箱是將壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具有封入可燃性致冷劑的冷凍循環的冰箱，其特徵在於前述蒸發器內保有的可燃性致冷劑被回收到冷凝器內或致冷劑容器內。
本發明所涉及的冰箱是將壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具備有封入可燃性致冷劑的冷凍循環的冰箱，其特徵在於它設有檢測可燃性致冷劑於冷卻室內或外部發生漏流的致冷劑漏流檢測裝置，在該致冷劑漏流檢測裝置檢測出可燃性致冷劑漏流時，至少蒸發器內保有的可燃性致冷劑被回收到冷凝器內或致冷劑容器內。
本發明所涉及的冰箱是將壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具備有封入可燃性致冷劑的冷凍循環的冰箱，其特徵在於它設有控制可燃性致冷劑從冷凝器流向減壓裝置的開閉裝置；防止可燃性致冷劑從壓縮機逆流入蒸發器的逆止裝置；檢測出可燃性致冷劑漏流到冷卻室內或外部的致冷劑漏流檢測裝置；以及在致冷劑漏流檢測裝置檢測出可燃性致冷劑漏流時，關閉上述開閉裝置，然後經過規定時間之後停止壓縮機的運轉，至少將蒸發器內保有的可燃性致冷劑回收到冷凝器內或致冷劑容器內的控制裝置。
本發明所涉及的冰箱是將壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具備有封入可燃性致冷劑的冷凍循環的冰箱，其特徵在於它設有檢測可燃性致冷劑漏流到冷卻室內或外部的致冷劑漏流檢測裝置與顯示該致冷劑漏流檢測裝置檢測出的可燃性致冷劑漏流的致冷劑漏流指示裝置。
本發明所涉及的冰箱是將壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具備有封入可燃性致冷劑的冷凍裝置的冰箱，其特徵在於它設有控制可燃性致冷劑從冷凝器流向減壓裝置的開閉裝置；防止壓縮機內的可燃性致冷劑逆流入上述蒸發器的逆止裝置；以及開閉裝置關閉之後經過規定時間使壓縮機停止運轉的控制裝置。
本發明所涉及的冰箱是將壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具備封入可燃性致冷劑的冷凍循環的冰箱，其特徵在於將成為點火源的電氣零件放入一密閉容器內；並將該密閉容器設置於冰箱的最上部附近。
本發明所涉及的冰箱是將壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具備有封入可燃性致冷劑的冷凍循環的冰箱，其特徵在於在該冷凍循環中進行除霜運轉。
本發明所涉及的冰箱是將壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具備有封入可燃性致冷劑的冷凍循環的冰箱，其特徵在於冷卻室內設置的風扇為防爆結構。
本發明所涉及的冰箱是將壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具備有封入可燃性致冷劑的冷凍循環的冰箱，其特徵在於冷凝器包括致冷劑的入口部；致冷劑的出口部；連通前述致冷劑入口部與致冷劑出口部的致冷劑通路；促進該致冷劑通路內致冷劑冷卻的促進冷卻風扇；致冷劑通路由曲率不同的兩種(也包括其中一個為曲率無窮大者)曲面所形成。致冷劑通路由具有曲率不同的溝槽的2塊金屬板粘結形成。冷凝器的致冷劑通路向著上述致冷劑出口部，斷面面積逐漸減小；冷凝器的致冷劑通路，曲率沿致冷劑流動的方向變化；向著致冷劑出口部的方向斷面積逐漸減小。
在前述這樣構成的冰箱中的冷凍循環，當封入從保護地球環境的觀點出發不存在問題的丙烷與異丁烷混合致冷劑等的可燃性致冷劑來使用時，例如，即使從蒸發器或配管等漏出可燃性致冷劑，也可以抑制其直接進入冷卻室，其結果是可以避免發生著火、爆炸的危險。
前述這樣構成，由於可把蒸發器內保有的可燃性致冷劑回收到冷凝器或致冷劑回收容器內，所以，在冰箱之冷凍循環中，當封入從保護地球環境的觀點出發不存在問題的丙烷與異丁烷混合致冷劑等的可燃性致冷劑來使用時，例如，即使在蒸發器等有可燃性致冷劑漏出，其中大部分可燃性致冷劑也可被回收到冷凝器或致冷劑回收容器內，可使可燃性致冷劑的漏流量儘可能減少，其結果是可避免冰箱發生著火、爆炸的危險。
在前述構成，由於把蒸發器埋入絕熱材料中，所以在冰箱的冷凍循環中，當封入從保護地球環境的觀點看不存在問題的丙烷與異丁烷混合致冷劑等的可燃性致冷劑來使用時，例如即使在蒸發器等有可燃性致冷劑漏出，也可以防止該漏出的可燃性致冷劑進入冷卻室，其結果是可以避免冰箱發生著火、爆炸的危險。
另外，前述之構成中，可以任意選擇蒸發器的設置場合，例如，如把蒸發器設於冷卻室外的話，即使有可燃性致冷劑從蒸發器漏出，也可以使其不直接進入冷卻室，從而避免了冰箱發生著火、爆炸的危險。
再者，前述之構成可以實現在確保傳熱面積的同時大幅度地減小致冷劑流路面積；並大幅度減少致冷劑的封入量的冷凝器。
附圖簡要說明圖1是表示本發明之冰箱第1實施例的構成圖；圖2A是本發明冷凝器第1實施例構成圖；圖2B是圖2A的II-II剖視圖；圖3A是本發明中間熱交換器之一實施例的構成圖；圖3B是圖3A的III-III剖視圖；圖4是本發明冷凝器第1實施例之變形例的與圖2B相同部分斷面圖；圖5是本發明冷凝器第2實施例構成圖；圖6是本發明之冰箱第2實施例構成圖；圖7是本發明之冰箱第3實施例構成圖；圖8是圖7所示蒸發器詳細構成斷面圖；圖9是本發明之冰箱第3實施例構成圖；圖10是本發明之冰箱第3實施例中檢測出致冷劑漏流時的時間圖。
實施例下面參照
本發明。
關於本發明的冰箱第1實施例、冷凝器第1實施例與中間熱交換器一實施例參照圖1～3加以說明。1是冰箱本體。在冰箱本體1中，內部冷卻室70以絕熱材料2覆蓋著並分成冷凍室3與冷藏室4。另外，冷凍室3包括有隔架5以及具有放置小件食品的門筐7的冷凍室門9。而冷藏室4則包括有隔架6以及具有放置小件食品的門筐8之冷藏室門10。
而為了冷卻冰箱本體1的內部冷卻室70，設置了冷凍循環系統11與熱輸送裝置20，而其中熱輸送裝置20由在理入絕熱材料2中的中間熱交換器16和比如設置於冷凍室3內後壁附近的冷卻用熱交換器21間進行熱流動(熱輸送或熱傳遞)的熱對流裝置等構成。冷凍循環系統11由以下部分構成將可燃性致冷劑壓縮成高溫高壓的壓縮機12；與周圍流動的空氣進行熱交換將可燃性致冷劑冷凝(液化)的冷凝器13；開閉閥14；由毛細管等形成、一邊與回程管17內的可燃性致冷劑進行熱交換一邊對可燃性致冷劑進行減壓的減壓裝置(減壓器)15；設置於絕熱材料2內、兼作冷凍循環的蒸發器(冷卻2次致冷劑，使可燃性致冷劑蒸發)的中間熱交換器16；可與毛細管等的減壓裝置15進行熱交換而設置的回程管17；逆止閥18；使旁通於冷凝器13、開閉閥14與減壓裝置15(毛細管等)的迴路通斷的除霜用開閉閥19。在這個冷凝循環11內部封入了可燃性致冷劑(如丙烷與異丁烷的混合物)。特別是作為可燃性致冷劑，使用了丙烷與異丁烷混合的冷凝時，其沸點接近現有的CFC-12，且其中丙烷與異丁烷按質量的混合比為4∶6作為致冷劑使用，其冷凍能力也與現有的CFC相近。而且，把兼作蒸發器的中間熱交換器16設置於絕熱材料2內部的理由，是即使假設可燃性致冷劑從蒸發器漏出，由於有冷卻室70壁的遮檔可燃性致冷劑也不會發生進入冷卻室70內的事。因此，如果作成即使假設從蒸發器漏出可燃性致冷劑，它也不會進入冷卻室70的結構的話，就沒有必要將蒸發器設置於(埋設)絕熱材料2內。
另一方面，在熱對流裝置等的熱輸送裝置20內部封入了作為2次致冷劑的不燃性致冷劑二氧化碳氣；在配管內部設有芯繩(Wick)。
電氣件箱22設於冰箱本體1的上部，將控制器23與壓縮機驅動裝置24密閉其內。控制器23由致冷劑漏流檢測器26、冷卻用熱交換器溫度檢測器25、冷凍室溫度檢測器28以及冷藏室溫度檢測器29取得檢測值，來控制壓縮機驅動裝置24、開閉閥14、除霜用開閉閥19、風門(圖中未示出)。而壓縮機驅動裝置24用來驅動壓縮機12與風扇30開(ON)與停(OFF)。從而，由於電氣件箱22密閉了電氣件(控制器23與壓縮機驅動裝置24)而設置於冰箱本體1的上部，因此，即使產生可燃性致冷劑漏流於外部，也由於作為可燃性致冷劑的丙烷或異丁烷比空氣重，而滯留於冰箱本體1的下部，故可防止電氣件成為引火源。另外，致冷劑漏流檢測器26是用來檢測漏流出來滯留於冷凍室3的下部的可燃性致冷劑的。而冷卻用熱交換器溫度檢測器25是用來檢測(測定)冷卻用熱交換器21的溫度的。冷凍室溫度檢測器28與冷藏室溫度檢測器29是分別檢測(測定)冷凍室3與冷藏室4的溫度的。
致冷劑漏流指示器27是在由致冷劑漏流檢測器26檢測出可燃性致冷劑漏流時在冰箱1的前面顯示可燃性致冷劑漏流的。風扇30成防爆構造，是用來使在冷卻用熱交換器21中被冷卻的空氣沿著空氣通路21流動的。空氣通路31由冷凍室吸入口32、冷藏室吸入口33、冷凍室排出口34、冷藏室排出口35構成。
冷凝器13，如圖2所示，由以下諸部分構成由具有不同曲率的兩塊金屬板36、37粘結而成的致冷劑流路38；入口集管39；冷凝部40；出口集管41；為與冷凍循環系統11相連接而成圓形脹管加工出來的入口連接部42與出口連接部43；將金屬板36、37分別向反方向切起形成的促進傳熱用的散熱片44、45。
中間熱交換器16，如圖3所示，是將兩塊金屬板46、47粘結形成，經脹管加工，獨立形成了致冷劑用流路48與2次致冷劑用流路49。在致冷劑流路48上設有致冷劑用流路入口連接部50與致冷劑用流路出口連接部51；而在2次致冷劑用流路49上設有2次致冷劑用流路入口連接部52與2次致冷劑用流路出口連接部53。
下邊對冰箱的作用加以說明。
即，當從冷凍室溫度檢測器28檢測出來的溫度變成冷凍室第1設定溫度Tf1以上，或從冷藏室溫度檢測器29檢測出的溫度變成冷藏室第1設定溫度Tc1以上時，由控制器23控制開閉閥14打開，通過壓縮機驅動裝置24驅動壓縮機12與風扇30。在壓縮機12變成高溫高壓的可燃性致冷劑被送往冷凝器13。如圖2所示，從冷凝器13的入口連接部42進入的可燃性致冷劑從入口集管36，流經多支分開的冷凝部40，與流經冷凝器13周圍的空氣進行熱交換，一邊冷凝一邊流向下方，於出口集管41處再匯流，而從出口連接部43流出液狀可燃性致冷劑。
而後，從冷凝器13流出的液態可燃性致冷劑，通過開閉閥14在減壓裝置(毛細管等)15中，一邊與回程管17內的可燃性致冷劑進行熱交換，一邊減壓，並被送入中間熱交換器16中，從減壓裝置15送來的低溫低壓氣液混合狀態的可燃性致冷劑，在中間熱交換器16內流經致冷劑流路48時，通過金屬板46、47冷卻流經2次致冷劑流路49的2次致冷劑而且蒸發(氣化)。蒸發了的可燃性致冷劑，在回程管17中與減壓裝置(毛細管等)15熱交換，通過逆止閥18返回壓縮機12，實現整個冷凍循環的機能。
讓回程管17內的致冷劑與減壓裝置15內的致冷劑進行熱交換的道理在於回程管17內的致冷劑溫度低(有-18℃者)，將其輸入壓縮機，整體效率降低；而且也為了防止在回程管17內出現露水附著。特別是由於對減壓裝置15內的液態致冷劑進行加溫，整體效率可以提高。
另一方面，在中間熱交換器16中被可燃性致冷劑冷卻的2次致冷劑，冷凝後靠重力下落，被送至冷卻用熱交換器21，再與風扇30輸送來的空氣進行熱交換，蒸發後，再回到中間熱交換器16，這樣來構成由熱對流裝置形成的熱輸送裝置20。在冷卻用熱交換器21中冷卻了的空氣，由冷凍室溫度檢測器28或冷藏室溫度檢測器29檢測出來的溫度分別高於設定值時，比如當冷凍室溫度檢測器對檢測出溫度高於冷凍室第1設定溫度Tf1時，即由風扇30將冷卻空氣從冷凍室排出口34排出至冷凍室3中；而當冷藏室溫度檢測器29所檢測出的溫度高於冷藏室第1設定溫度Tc1時，靠風門(圖中未示出)的切換，將冷卻空氣由冷藏室排出口35排出至冷藏室4內，冷卻其內部。這裡，當由冷凍室溫度檢測器28或冷藏室溫度檢測器29檢測出的溫度分別低於冷凍室第2設定溫度Tf2或冷藏室第2設定溫度Tc2時，控制器23停止風扇30，關閉開閉閥14。壓縮機12此後繼續在第1設定時間t1間運轉。可是，在中間熱交換器16，由於設有供給可燃性致冷劑而壓力降低，滯留下來的液態可燃性致冷劑蒸發，由壓縮機12送至冷凝器13，而後作為冷凝成為液態的可燃性致冷劑滯留在冷凝器13內。再後，壓縮機12停止運轉。
控制器23監視冷凍循環11的累計運轉時間，當此累計運轉時間超過設定時間t2時，即控制進行除霜運轉。即，當累計運轉時間超過第2設定時間t2，由控制器23驅動壓縮機12，打開除霜開閉閥19。在壓縮機12壓縮成高溫高壓的可燃性致冷劑，通過除霜用開閉閥19，在高溫狀態被送至中間熱交換器16。在中間熱交換器16中，高溫高壓的可燃性致冷劑加熱2次致冷劑後，其一部分變成液態可燃性致冷劑，通過回程管17回到壓縮機12。在中間熱交換器16被加熱了的2次致冷劑蒸發，融化冷卻用熱交換器21內附著的霜而冷凝。冷凝了的2次致冷劑通過熱對流裝置等熱輸送裝置20的管內設置的芯繩回到中間熱交換器16。
由中間熱交換器溫度檢測器25檢測出來的溫度高於中間熱交換器設定溫度Tm時，由控制器23關閉除霜用開閉閥19，在第1設定時間t1期間，壓縮機12驅動，由蒸發器回收可燃性致冷劑之後，除霜運轉終止。
另外，致冷劑漏出檢測器26一檢測出可燃性致冷劑漏流，冷凍循環11不管是在運轉中或是在停止中，由控制器23將開閉閥14關閉，壓縮機12在第1設定時間t1間運轉的同時，於致冷劑漏流指示器27上顯示可燃性致冷劑漏流發生。使壓縮機於第1設定時間t1間運轉，將蒸發器內可燃性致冷劑回收之後，不管冷凍室溫度檢測器28、冷藏室溫度檢測器29檢測出的溫度如何，冷凍循環11成為停止狀態。
像以上說明的這樣，在本實施例中，冰箱本體1內部的冷凍循環11僅是蒸發器和連接管，由於這些零件埋設在絕熱材料2的內部，因此不管由於什麼事故，從蒸發器漏出可燃性致冷劑，都由於漏入到密閉起來的絕熱材料2內部，因此，冷卻室70內的漏流量是很少的。另外，由於在熱輸送裝置20中作為2次致冷劑使用了二氧化碳氣，2次致冷劑即使漏洩，也不會有著火的危險。
再者，由致冷劑漏流檢測器26一檢測出如冷卻室70、特別是冷凍室3內的漏流的可燃性致冷劑時，冰箱本體1的表面設置的致冷劑漏流指示器27即顯示可燃性致冷劑漏流，據此可喚起用戶的注意。另外，冷凍循環內的可燃性致冷劑停止循環時，由於它在面對著外部的逆止閥18到開閉閥14間滯留，即使在冰箱本體1內部發生配管破損，可燃性致冷劑的洩漏也幾乎不會發生。還有，即使在什麼原因造成可燃性致冷劑漏入冰箱本體1的內部(如冷卻室70)的情況下，由致冷劑漏流檢測器26檢測出可燃性致冷劑漏流，由於可燃性致冷劑被回收到冷凝器13一側，漏流到冰箱本體1的內部的量也是很少的。
另外，由於運轉中需要最多可燃性致冷劑的冷凝器13之致冷劑通路38利用了兩塊板間的間隙，因此在確保傳熱面積的同時，還可以大幅度減小致冷劑流路的面積，大幅度減少可燃性致冷劑的封入量。再者，通過使在冷凝部40的可燃性致冷劑的流動從上往下的流動，液態可燃性致冷劑的滯留量可以減少，這樣可以進一步減少可燃性致冷劑的封入量。另外，作為可燃性致冷劑，即使使用了將丙烷與異丁烷混合起來的非共沸混合可燃性致冷劑，通過使冷凝器13中的可燃性致冷劑從上而下，而使空氣流動從下而上，可以有效利用非共沸混合物特有的冷凝時的溫度梯度，從而可以減少冰箱消耗的電力。
還有，在以冷凍循環進行除霜時，由於風扇做成防爆構造，可消除冰箱內的引火源；另外，由於將電氣件(控制器23、壓縮機驅動裝置24等)置於冰箱本體1的上部、封閉在電氣件箱22內，因此，即使可燃性致冷劑發生向外洩漏，由於丙烷與異丁烷比空氣重而滯留於冰箱本體1的下部，故它也不會成為引火源。
而且，在上述之實施例中，是以將蒸發器埋入絕熱材料2的內部之實施例來說明的，也可不必如此，不必把蒸發器埋設於絕熱材料2的內部，只要具有可以防止可燃性致冷劑從蒸發器漏入冷卻室70內的構成即可。另外，上述實施例中，在冷凝器13中，作為致冷劑流路38如圖2所示，是由設有曲率不同的溝的2塊金屬板粘結而成，但如圖4所示，即使將一塊板做成曲率無窮大的平板，封入致冷劑量多少增加一些，但仍是可以實用的。在這種實施例的情況下，對金屬板上設置溝槽的加工僅限於其中一塊金屬板即可，從而可以容易地進行加工，可以大幅度降低成本。再者，作為冷凝器13，將設有曲率不同的溝槽的2塊金屬板粘結起來做成的結構以多枚配管連接起來構成也可以。還有，在上述實施例的致冷劑流路38中，通過使溝槽曲率沿致冷劑流路方向變化，可隨著接近致冷劑出口處使斷面積減小，依此可以更進一步削減可燃致冷劑封入量。
下邊，關於本發明冷凝器13的第2實施例參照圖5加以說明。在圖5上，65是設有擴大傳熱面用的散熱片(圖中未示出)的傳熱管，為使得空氣下遊側上設置的冷凝器入口連接管68、空氣上遊側上設置的冷凝器出口連接管69、彎曲管66可能連接，在其端部都進行了擴管。67是比傳熱管65的內徑還要細的實心棒，插入傳熱管65中被固定。
現在來說明這樣構成的冷凝器13的作用。即，高溫高壓的氣體致冷劑由冷凝器入口連接管68供入冷凝器13。這時，由於實心棒67插入傳熱管65的內部，致冷劑就在傳熱管內表面與實心棒67的外周面間的間隙中一邊流動一邊與外部空氣進行熱交換，而後從冷凝器出口連接管69流出。另一方面，流過冷凝器13的周圍的空氣由冷凝器出口流向冷凝器入口方向。從而，可在不減小傳熱管外表面積的情況下而減小傳熱管致冷劑的通路斷面積，也可減少冷凝器13內必要的致冷劑量。另外，雖然致冷劑流速變大，壓力損失增加，但作為高壓致冷劑，由於壓力損失造成的冷凝溫度之降低較小，而且，由於將空氣的流向定為從致冷劑的出口至入口方向，由於對流的效果，幾乎不存在傳熱性能的降低。相反，在使用混合致冷劑時，由於致冷劑流速的增加而提高了傳熱性能，故可以提供耗電低的冰箱。
另外，在本實施例中，用了同一外徑的實心棒，根據朝著液態致冷劑比率大的出口使其加粗，可進一步取得減少致冷劑量的效果。再者，以直徑不同的配管進行連接也可以。
下邊，關於本發明冰箱的第2實施例參照圖6加以說明。在圖6上，54是內部封有不凍液的熱輸送裝置，55是使不凍液循環的液體泵。不凍液用甘醇等冰箱使用溫度範圍內不結凍的液體就行。且，與圖1同符號者表示同零件。
由於是這樣構成，由控制器23將壓縮機12、液體泵55驅動，由冷凍循環11中間熱交換器16變成低溫，被冷卻的不凍液由液體泵輸送到冷卻用熱交換器21，在冷卻用熱交換器21處冷卻由風扇30輸送的空氣後，進行回到中間熱交換器16的熱輸送，可以得到與冰箱第1實施例同樣的作用與效果。再者，由於以不凍液與液體泵55進行中間熱交換器16與冷卻用熱交換器21的熱輸送，中間熱交換器16與冷卻用熱交換器21的設置位置不受限制，可把冷凍循環11向下部集中，連接管可以縮短，故可進一步減少冷凍循環11中的致冷劑量。
下邊，關於本發明冰箱第3實施例參照圖7與圖8加以說明。
在圖7與圖8上，56是具有減壓裝置機能的電動式膨脹閥，可由控制器23改變其開度。57是冷凍循環11的蒸發器，在一塊金屬板上，隨著接近致冷劑的出口方向斷面積逐漸變大那樣設置溝槽，把該金屬板粘結於作為熱輸送裝置的冷卻板58上構成致冷劑流路，於空氣流向的相對方向設置蒸發器入口57a與蒸發器出口57b。58a是將其設於放熱板58(冷卻板)周圍、埋入絕熱材料2內部的突起，59是放熱板(冷卻板)58上設置的作為冷卻用熱交換器的冷卻用散熱片，60是檢測出冷卻用散熱片59的溫度的冷卻用散熱片溫度檢測器。81是形成冷卻室70的壁。且圖1與圖6上同一符號表示同一零件。
現在來說明這樣構成的冰箱的作用。即，與冰箱的第1實施例一樣，由冷凍室溫度檢測器28檢測出的溫度高於第1冷凍室設定溫度Tf1，或由冷藏室溫度檢測器29檢測出的溫度高於第1冷藏室設定溫度Tc1時，由控制器23控制電動膨脹閥56至設定開度，通過壓縮機驅動裝置24驅動壓縮機12、風扇30。由壓縮機12將變成高溫高壓的致冷劑送至冷凝器13，冷凝，變成液態致冷劑之後，由電動膨脹閥56減壓。再後，在毛細管等的減壓裝置15中一邊減壓一邊與回程管17內的致冷劑進行熱交換，再送至蒸發器57，冷卻冷卻板58並蒸發。蒸發後的致冷劑由回程管17與毛細管等的減壓裝置15進行熱交換，通過逆止閥回到壓縮機12中，構成整個冷凍循環。另一方面，由蒸發器57冷卻的冷卻板58，由冷卻用散熱片59冷卻空氣，而且一當由冷凍室溫度檢測器28或冷藏室溫度檢測器29檢測出的溫度分別比設定值高時，比如，由冷凍室溫度檢測器28檢測出的溫度高於冷凍室設定溫度Tf1時，即由風扇30將前述冷卻了的空氣從冷凍室排出口34排入冷凍室3中冷卻其內部。這裡，一當冷凍室溫度檢測器28或冷藏室溫度檢測器29檢測出的溫度分別低於第2冷凍室設定溫度Tf2或第2冷藏室設定溫度Tc2時，由控制器23停止風扇30，完全關閉電動膨脹閥56。這以後壓縮機12於第1設定時間t1間繼續運轉。可是，在冷凝器57處由於不供給可燃性致冷劑，壓力降低，滯留下來的液態可燃性致冷劑蒸發由壓縮機12送至冷凝器13，而後冷凝，作為液態可燃性致冷劑滯留於冷凝器13內。這之後，壓縮機12停止運轉。
另外，由致冷劑漏流檢測器26一檢測出可燃性致冷劑漏流，不管是冷凍循環處於運轉中還是停止中，電動膨脹閥56全閉，壓縮機12於第1設定時間t1運轉的同時，致冷劑漏流指示器27上顯示可燃性致冷劑發生漏流。當壓縮機12於第1設定時間t1間運轉，蒸發器57內的可燃性致冷劑回收後，不管冷凍室溫度檢測器28，冷藏室溫度檢測器29檢測出的溫度如何，冷凍循環11停止。
冷凍循環11的運轉時間一超過第3設定時間t3，即進行除霜運轉。由控制器23全開電動膨脹閥56，驅動壓縮機12。由壓縮機12壓縮成高溫高壓的可燃性致冷劑在冷凝器13中一部分放熱之後，通過電動膨脹閥56送至毛細管等的減壓裝置15。這時，由於電動膨脹閥56處於全開，減壓小，冷凝器13內的可燃性致冷劑壓力也低，冷凝器13中的放熱量也少。在毛細管等的減壓裝置15中只稍稍減壓的可燃性致冷劑被送至蒸發器57，通過冷卻板58融化附著於冷卻用散熱片59上的霜後冷凝，一部分變成液態可燃性致冷劑，通過回程程17回到壓縮機12。當冷卻用散熱片溫度檢測器60檢測出來的溫度超過冷卻用散熱片設定溫度Tn時，電動膨脹閥56全閉，當回收蒸發器57內的可燃性致冷劑之後，壓縮機12停止工作，除霜運轉結束。
上述說明了的冰箱第3實施例中，除可取得冰箱的第1、第3實施例同樣的效果之外，由於不要2次致冷劑，故還可取得使熱輸送裝置小型化的效果。另外，由於使用了開度可變的電動膨脹閥56，不要除霜用開閉閥19，冷凍循環11也可以小型化。當然，將本實施例中使用的電動膨脹閥56用於冰箱的第1或第2實施例中，也可得到同樣的效果。再者，由於設置於冷卻板(放熱板)58周圍的突起58a埋入絕熱材料2的內部，即使從蒸發器57產生可燃性致冷劑漏流，也不會漏入作為冰箱本體1的內部的冷卻室70。還有，由於蒸發器57的可燃性致冷劑流動與空氣的流動成對向流動，可以有效利用混合可燃性致冷劑蒸發時的溫度梯度，從而可以減少冰箱的電力消耗。
下邊借圖9與圖10來說明本發明冰箱第4實施例。在圖9上，61是從冷凝器13的出口通過回收用開閉閥62連接的、內部大致成真空的致冷劑回收容器，63是外部致冷劑漏流檢測器，64是設置於控制器23上的致冷劑回收開關。外部致冷劑漏流檢測器63是用來檢測致冷劑(可燃性致冷劑)向外部的漏流的。但是，作為可燃性致冷劑為丙烷或異丁烷的情況下，當這種致冷劑漏到外部時，由於丙烷與異丁烷比空氣重，而滯留於冰箱本體1的下部，所以最好是把外部致冷劑漏流檢測器63設置於冰箱本體1的下部。與圖1、圖6和圖7同符號表示相同零件。
現在來說明以上構成之冰箱的作用。冰箱1的冷卻動作與第1、第2、第3實施例相同。致冷劑漏流檢測器26或外部致冷劑漏流檢測器63一檢測出致冷劑的漏流(時間t0)，不管冷凍循環11處於工作中或停止中，即由控制器23關閉開閉閥14，壓縮機12於第4設定時間(時間t4)運轉，冷凍循環內的致冷劑作為高壓液態致冷劑回收到冷凝器13內。當壓縮機12於第4設定時間(t4)運轉時，回收用開閉閥62成為第5設定時間(時間5)打開，冷凝器13內滯留的致冷劑靠壓力差流到致冷劑回收容器61。經過第5設定時間(時間ts)後，致冷劑回收用開閉閥62關閉，壓縮機12停止工作，回收運轉停止。從而，在冷凍循環內殘留的致冷劑較少，從冷凍循環漏流到外部的致冷劑量也少。還有，通過按壓致冷劑回收開關64，可進行與檢測出致冷劑漏流時相同的動作，從而，在冰箱廢棄時等的情況下而需要回收致冷劑時，不需要特別的裝置即可回收致冷劑。
在本實施例中，把致冷劑回收容器61接在了冷凍循環11的冷凝器13的出口，但將連接位置取在從壓縮機12的出口至減壓裝置(減壓器)15的高壓側也可以。另外，本實施例中使用了真空狀態的致冷劑回收容器，而於致冷劑回收容器內封入活性碳等可吸附HC系致冷劑的物質也可以。這時，有可能靠吸附劑提高對致冷劑的回收率。
上述實施例中，關於可燃性致冷劑的回收進行了說明，但不一定限於可燃性致冷劑，這是明顯的。
權利要求
1.一種冰箱，由壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具備有封入可燃性致冷劑的冷凍循環，其特徵在於它設置有將從冷卻冷卻室的空氣的冷卻用熱交換器得到的熱量輸送給蒸發器的熱輸送裝置。
2.一種冰箱，由壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具備有封入可燃性致冷劑的冷凍循環，其特徵在於上述蒸發器埋入絕熱材料中，並設有將從冷卻冷卻室的空氣的冷卻用熱交換器得到的熱量輸送給埋入絕熱材料中的蒸發器的熱輸送裝置。
3.按權利要求1或2所記述的冰箱，其特徵在於前述之熱輸送裝置由熱對流裝置所構成。
4.按權利要求1或2所記述的冰箱，其特徵在於前述熱輸送裝置是由使不凍液循環的不凍液循環裝置所構成。
5.一種冰箱，由壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具備有封入可燃性致冷劑的冷凍循環，其特徵在於上述蒸發器由設置於冷卻室壁面上的冷卻放熱構件與和該冷卻放熱構件所在的冷卻室一側相對的裡面一側上形成的可燃性致冷劑通路所構成；通過冷卻放熱構件冷卻前述之冷卻室。
6.一種冰箱，由壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具備有封入可燃性致冷劑的冷凍循環，其特徵在於它具有控制可燃性致冷劑從上述冷凝器流向減壓裝置的上述開閉裝置與防止壓縮機內的可燃性致冷劑逆流入上述蒸發器的逆止裝置。
7.一種冰箱，由壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具備有封入可燃性致冷劑的冷凍循環，其特徵在於前述之蒸發器內保有的可燃性致冷劑被回收到冷凝器或致冷劑容器內。
8.一種冰箱，由壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具備有封入可燃性致冷劑的冷凍循環，其特徵在於它設置有檢測可燃性致冷劑漏流到冷卻室內或外部的致冷劑漏流檢測裝置， 當以該致冷劑漏流檢測裝置檢測出可燃性致冷劑的漏流時，至少蒸發器內保有的可燃性致冷劑回收到冷凝器內或致冷劑容器內。
9.一種冰箱，由壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具備有封入可燃性致冷劑的冰凍循環，其特徵在於它設置有控制可燃性致冷劑從冷凝器流向減壓裝置的開閉裝置；防止壓縮機內的可燃性致冷劑逆流入蒸發器的逆止裝置；檢測可燃性致冷劑漏流於冷卻室內或外部的致冷劑漏流檢測裝置；以及當致冷劑漏流檢測裝置檢測出可燃性致冷劑漏流時，關閉開閉裝置，關閉該開閉裝置後經過規定時間之後停止壓縮機運轉，至少控制蒸發器內保有的可燃性致冷劑回收到冷凝器內或致冷劑容器內的控制裝置。
10.一種冰箱，由壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具備有封入可燃性致冷劑的冷凍循環，其特徵在於它設置有檢測可燃性致冷劑漏流到冷卻室內或外部的致冷劑漏流檢測裝置與顯示該致冷劑漏流檢測裝置檢測出的可燃性致冷劑漏流的致冷劑漏流指示裝置。
11.一種冰箱，由壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具備有封入可燃性致冷劑的冷凍循環，其特徵在於它設有控制可燃性致冷劑從冷凝器流入減壓裝置的開閉裝置；防止壓縮機內的可燃性致冷劑逆流入蒸發器的逆止裝置；以及控制前述開閉裝置關閉後經過規定時間之後停止壓縮機運轉的控制裝置。
12.一種冷凝器，其特徵在於它具有致冷劑入口部；致冷劑出口部；將致冷劑入口部與致冷劑出口部連通起來的致冷劑通路；促進該致冷劑通路內致冷劑冷卻的冷卻促進散熱片；而致冷劑通路是由曲率不同的兩種(其中也包含一種曲率為無窮大者)曲面所形成。
13.按權利要求12所記述的冷凝器，其特徵在於致冷劑通路是由具備曲率不同的溝槽的兩塊金屬板粘結而形成。
14.按權利要求12所記述的冷凝器，其特徵在於前述之致冷劑通路向著致冷劑出口部其斷面積逐漸減小。
15.一種冰箱，由壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具備有封入可燃性致冷劑的冷凍循環，其特徵在於成為點火源的電氣零件都放入密閉容器內，而該密閉容器設置於冰箱最上部附近。
16.一種冰箱，由壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具備有封入可燃性致冷劑的冷凍循環，其特徵在於在該冷凍循環中進行除霜運轉。
17.一種冰箱，由壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具備有封入可燃性致冷劑的冷凍循環，其特徵在於冷卻室內設置的風扇是防爆構造。
18.一種冰箱，由壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具備有封入可燃性致冷劑的冷凍循環，其特徵在於上述冷凝器具有致冷劑入口部；致冷劑出口部；將致冷劑入口部與致冷劑出口部連通起來的致冷劑通路；促進該致冷劑通路中致冷劑冷卻的冷卻促進散熱片；而致冷劑通路由曲率不同的兩種(其中也包括一種曲率為無窮大者)曲面所形成。
19.一種冰箱，由壓縮機、冷凝器、減壓裝置與蒸發器機能性地連接起來，具備有封入可燃性致冷劑的冷凍循環，其特徵在於它設置有將從冷卻冷卻室的空氣的冷卻用熱交換器得到的熱量輸送給蒸發器的熱輸送裝置；而冷卻用熱交換器的最底部設置於比上述蒸發器的最低部分還要低的位置。
全文摘要
一種冰箱將作為封入可燃性致冷劑的冷凍循環11的蒸發器的中間熱交換器16設於絕熱材料2的內部，於中間熱交換器16與冷卻用熱交換器21間設置熱輸送裝置的同時，在停止時與發生致冷劑漏流時，把中間熱交換器16內的致冷劑回收到冷凝器內或致冷劑的回收容器內，即使發生致冷劑漏流，也可以減少往冰箱內部的致冷劑漏流量。
文檔編號F25D17/06GK1153281SQ9611028
公開日1997年7月2日 申請日期1996年7月25日 優先權日1995年7月26日
發明者松嶼弘章, 松尾一也, 遠藤和廣, 巖田博 申請人:株式會社日立製作所