冷冻循环装置 【技术领域】
本发明涉及使用气体检测传感器的冷冻循环装置，该气体检测传感器用于检测在冷冻循环装置中使用的可燃性碳氢化合物制冷剂的泄漏。
背景技术
从保护地球环境的观点看，近年来冰箱或空调机等冷冻循环装置内的制冷剂与传统的制冷剂比较，使用臭氧破坏系数为零、地球温暖化系数更小的碳氢类制冷剂。可是，在碳氢化合物制冷剂中有所谓可燃性的缺点。因此，提出一种具有相对于漏泄制冷剂的可燃性地安全装置的冷冻循环装置，该安全装置在冷冻循环装置中使用碳氢化合物制冷剂时，可检测碳氢化合物制冷剂从冷冻循环装置的漏泄。
例如，在用冷冻循环装置外部设置的可燃性制冷剂的漏泄传感器检测漏泄时，在特开平6-180166号公报或特开平8-166171号公报上公开了在空调机的室外单元回收可燃性制冷剂，此外，在特开平8-178481号公报或特开平8-247646号公报中公开了停止冰箱压缩机运转的方法。
以下，边参考附图，边对作为传统的冷冻循环装置之一的使用碳氢化合物制冷剂的冰箱加以说明。
图9是传统的冰箱的截面图。冰箱由主体1；绝热箱体2；钢板构成的外箱3；ABS或PS构成的内箱4；尿烷等构成的绝热材料5；在绝热箱体2上设置的门6构成。
在主体1的背面下部设置机械室7，在内箱4的背面侧设置蒸发器8，在机械室7中设置压缩机9，在压缩机9内加入润滑油10。并且，压缩机9顺序环状地连接冷凝器11、节流装置12，蒸发器8，构成冷冻循环。在该冷冻循环内封入碳氢化合物制冷剂13，从电源插座14供电。
图10是图9的冰箱的简单电连接图，参考标号15，16是检测传感器，17是气体检测控制盒，18是电源继电器。
下面说明如上所示结构的冷冻循环装置的动作。从电源插座14供电，使压缩机9运转，则可燃性碳氢化合物制冷剂13从压缩机9喷出，成为高温高压，在冷凝器11与外气交换凝聚液化。其次，碳氢化合物制冷剂13通过节流装置12成为低温低压，在蒸发器8与冰箱内热交换，被蒸发气化，再返回压缩机9，重复该冷冻循环，碳氢化合物制冷剂13循环。这时压缩机9内的些许润滑油10也与碳氢化合物制冷剂13一起循环。
在这里，由振动引起配管龟裂等某些原因导致可燃性碳氢化合物制冷剂13从冰箱的冷冻循环中漏泄时，检测传感器15、16检测碳氢化合物制冷剂，气体检测控制盒17通过气体检测传感器15、16的信号使电源继电器18动作，停止从电源插座14的供电。
作为检测所述碳氢化合物制冷剂泄露的传感器，通常使用的是接触燃烧式或半导体式，是比较低价方式的气体检测器。接触燃烧式传感器的检测原理是利用在氧化催化后可燃性气体燃烧期间的白金线圈的电阻变化引起的发热量。接触燃烧式传感器从传感器的输出直到爆炸下限浓度为止，是与浓度大体成比例的，难以受到使用环境下的温度、湿度的影响，并且具有精度、再现性优良等特点。另一方面，半导体式传感器的检测原理是利用金属氧化物半导体与气体接触时产生的电阻变化，即使在低浓度区的传感器的输出大，在高浓度下，不仅可检测可燃烧气体，还可检测有毒气体等各种气体，并且，在比较恶劣的环境下具有较强的承受性等。
然而，在传统的传感器结构中，一旦在润滑油等中使用的有机硅化合物(以下为硅氧烷)附着在气体检测传感器上，则在气体检测传感器表面形成SO2等的固体硅氧化物，由于覆盖了催化剂表面，使催化剂活性降低，检测传感器的灵敏度下降。另一方面，一旦硫化氢等的硫化合物附着在气体检测传感器上，则对铂类的催化剂起着毒化作用，尤其是如果湿度高，会腐蚀传感器构件。因此，一旦在冷冻循环装置的润滑油内含有的硅氧烷或汽车排放或天然中含有的硫化物附着在气体检测传感器，则引起传感器灵敏度下降，有可能存在不能实现所谓检测碳氢化合物制冷剂的漏泄从而避免危险的传感器本来的作用。
【发明内容】
本发明是为了解决上述现有的问题，其目的是提供可以使正常检测碳氢化合物制冷剂漏泄的安全装置动作的冷冻循环装置。
本发明的冷冻循环装置使用不含硅氧烷的润滑油。因此，即使是由硅氧烷引起的灵敏度下降的接触燃烧式或半导体式等气体检测传感器，也可以在使用碳氢化合物制冷剂的冷冻循环装置内使用。
本发明的冷冻循环装置可装卸检测碳氢化合物的传感器部分。即使是由于硅氧烷或硫化物而使得气体检测传感器不能使用时，通过更换新的气体检测传感器，即使是容易受硅氧烷或硫化物污染方式的气体传感器也可以在用碳氢化合物制冷剂的冷冻循环装置内使用。
本发明的冷冻循环装置是在传感器部上带有除去硅氧烷的过滤器或除去硫化物的过滤器，这些过滤器是可装卸的，可以更换成新过滤器，因此，可以保护传感器和延长其寿命。
本发明的冷冻循环装置具有红外线方式、氢焰离子化方式或光干涉方式的传感器中的一种。由于该方式的传感器不受硅氧烷或硫化合物的影响，即使在存在硅氧烷或硫化合物的环境下，也可以在用碳氢化合物制冷剂的冷冻循环装置内使用。
通过使用本发明的冷冻循环装置，可以提供利于环保且安全性卓越的冷冻循环装置。
【附图说明】
图1是本发明实施方式1的冰箱的截面图，图2是本发明实施方式2的冰箱的截面图，图3是本发明实施方式3的冰箱的截面图，图4是本发明实施方式4的冰箱的截面图，图5是本发明实施方式5的冰箱的截面图，图6是本发明实施方式6的冰箱的截面图，图7是本发明实施方式7的冰箱的截面图，图8是本发明实施方式8的冰箱的截面图，图9是现有冰箱的截面图，图10是现有冰箱的电气配线图。
【具体实施方式】
以下根据附图对本发明的实施方式加以说明。另外，与现有方式相同部分，附加相同符号，省略其详细的说明。
(实施方式1)
图1是本发明一实施方式的冰箱截面图。在图1中，本发明的冰箱使用不含硅氧烷的润滑油20。
以下说明本发明结构中的冰箱的动作。
通过从电源插座14供电，一旦使压缩机9运转，则可燃性的碳氢化合物制冷剂13从压缩机9喷出，成为高温高压，在冷凝器11与户外气体热交换凝聚液化。接着，在节流装置12成为低温低压，在蒸发器8与冰箱内热交换，蒸发气化，再返回压缩机9，重复该冷冻循环，使碳氢化合物制冷剂13循环。这时压缩机9内的些许润滑油20也与碳氢化合物制冷剂13一起循环。
在这里，由于振动引起配管龟裂等的某些原因，导致可燃性碳氢化合物制冷剂13从冰箱的冷冻循环漏泄时，气体检测传感器15、16检测碳氢化合物制冷剂，气体检测控制盒17根据气体检测传感器15、16的信号使电源继电器18动作，停止从电源插座14的供电。
根据本实施方式，与碳氢化合物制冷剂13一起呈雾状的润滑油20漏泄，即使与气体检测传感器15、16接触，由于在润滑油20内不含硅氧烷，所以即使一旦与硅氧烷接触则灵敏度下降的比较便宜的接触燃烧式或半导体式等方式的气体检测传感器也可以作为冷冻循环装置的安全装置使用。
(实施方式2)
图2是本发明实施方式2的冰箱的截面图。在图2中，本发明的冰箱在使用含有硅氧烷的润滑油20′的同时，具有可装卸的气体检测传感器21、22。
本实施方式的冰箱的动作是与实施方式1的情况相同。
根据本实施方式，碳氢化合物制冷剂13从冷冻循环漏泄，与碳氢化合物制冷剂13一起成为雾状的含硅氧烷的润滑油20′漏泄到气体检测传感器21、22附近，附着在气体检测传感器21、22上，在以后不能进行气体检测时，可以更换新的传感器。由此，可以重新安全地使用冰箱。此外，当硫化物漂到气体检测传感器21、22附近，腐蚀气体检测传感器21、22，使以后的检测不能进行时，可以通过更换新的传感器重新安全地使用冰箱。
(实施方式3)
图3是本发明实施方式3的冰箱的截面图。本实施方式的冰箱具有除去硅氧烷的过滤器23、24，除去硅氧烷的过滤器23、24以覆盖气体检测传感器15、16的形式安装。
本实施方式的冰箱的动作是与实施方式1的情况相同。
在本实施方式的冰箱中，即使与碳氢化合物制冷剂13一起成为雾状的含有硅氧烷的润滑油20′在气体检测传感器15、16附近漏泄，在附着于气体检测传感器15、16上之前，通过用除去硅氧烷的过滤器23、24事先除去硅氧烷，也可以保护气体检测传感器。并且，在本实施方式的冰箱中，不仅因来自冰箱的制冷剂的漏泄，而且因从外部漂来的硅氧烷等任何原因，导致在气体检测传感器周边的环境气氛中存在硅氧烷时都是有效的。
根据本实施方式，在影响气体传感器的硅氧烷存在的可能性小或除去硅氧烷的过滤器的更换费用便宜时，可以有效地使用比较便宜的接触燃烧式或半导体式等方式的气体检测传感器。
(实施方式4)
图4是本发明的实施方式4的冰箱的截面图。本实施方式的冰箱具有除去硫化物的过滤器25、26，除去硫化物的过滤器25、26以覆盖气体检测传感器15、16的形式安装。
本实施方式的冰箱的动作也是与实施方式1的情况相同的。
根据本实施方式，由于汽车排放气体、温泉等天然气体等引起硫化物从外部侵入等原因，即使在气体检测传感器15、16周边的环境气氛中存在硫化物，在附着于气体检测传感器15、16上之前，可以通过除去过滤器25、26事先除去，可以保护气体检测传感器。
本实施方式在存在硫化物的可能性小时，或除去过滤器的更换费用低时等可以有效地发挥作用。
(实施方式5)
图5是本发明实施方式5的冰箱的截面图。根据本实施方式5的冰箱具有可装卸的除去硅氧烷的过滤器27、28以及可装卸的硫化物过滤器29、30。过滤器27、28和过滤器29、30以覆盖气体检测传感器15、16的形式安装。
本实施方式的冰箱的动作也是与实施方式1的情况相同的。
在本实施方式中，因冰箱的制冷剂的漏泄或汽车排放气体等任何使得各过滤器的除去能力呈现饱和等，而不能使用过滤器时，可以通过更换新的过滤器，使除去功能得以恢复。本实施方式在存在影响气体检测传感器的硅氧烷或硫化物的可能性小时或过滤器更换的维护成本低时是有效的。并且，根据设置冰箱的环境气氛，可以仅选择除去硅氧烷的过滤器或除去硫化物的过滤器中的任一种。
(实施方式6)
图6是本发明实施方式6的冰箱的截面图。本实施方式6的冰箱具有非分散型红外线检测方式的传感器31、32。非分散型红外线方式的检测原理利用通过气体吸收红外线的性质，作为主要的特征，可以进行精度和稳定性良好的测定。长时间灵敏度下降少，并且，受共存的气体或水蒸汽等影响小，且选择性优良。
本实施方式的冰箱的动作也是与实施方式1相同的。
非分散型红外线方式的传感器利用碳氢化合物气体吸收特定波长的红外线的量(红外线透过率)来检测碳氢化合物气体。碳氢化合物气体的吸收对硅氧烷或硫化物的吸收波长不同，由于不受这些影响，所以即使在存在润滑油等内含有的硅氧烷或汽车的排放气体等中含有的硫化物的环境下，灵敏度低下等也不影响气体检测传感器，可以检测碳氢化合物制冷剂的漏泄。
这样，根据本实施方式，可以完成检测碳氢化合物制冷剂的漏泄、避免危险的传感器本来的任务，可以供给安全的冰箱。
另外，上述红外线传感器，除了上述非分散型红外线方式的传感器以外，可以通过具有特定发光特性的发光二极管或半导体激光器和光敏器件组合而简单地制造。
(实施方式7)
图7是本发明实施方式7的冰箱的截面图。本实施方式的冰箱具有氢焰离子化方式的传感器33、34。氢焰离子化方式的检测原理是利用碳氢化合物等气体在氢焰中离子化产生的电流值的变化，作为主要特征是响应速度快，高灵敏度。氢焰离子化方式还具有与碳氢化合物的碳数大体呈比例输出，对无机碳化合物无影响等特征。
本实施方式的冰箱的动作也是与实施方式1的情况相同的。
在本实施方式中使用的氢焰离子化方式的传感器检测通过碳氢化合物等气体在氢焰中离子化引起的电流值变化，不受硅氧烷或硫化物的影响。因此，氢焰离子化方式的传感器即使在润滑油等内含有的硅氧烷或汽车排放气体等内含有的硫化物存在的环境下，不会使气体检测传感器受灵敏度下降等影响，可以完成检测碳氢化合物制冷剂的漏泄，避免危险的原来任务。
(实施方式8)
图8是本发明实施方式8的冰箱的截面图。本实施方式的冰箱具有光干涉方式的传感器35、36。光干涉方式传感器的检测原理是利用光通过气体引起折射的性质，作为主要特征，因为无化学变化，所以灵敏度下降少，长期稳定性优良。此外，还具有可以高精度进行各种工艺过程的气体浓度的连续测定，可以测量从1000ppm量级直到100vol％等特征。
本实施方式的冰箱的动作也与实施方式1的情况相同的。
本实施方式的光干涉方式的传感器利光光通过气体产生折射的性质来检测，不受硅氧烷或硫化物的影响。因此，光干涉方式的传感器即使在润滑油等内含有的硅氧烷或汽车排放气体等内含有的硫化物存在环境下，也不会使气体检测传感器受灵敏度下降等影响，可以完成检测碳氢化合物制冷剂的漏泄、避免危险的原来任务。
工业上利用的可能性
正如上述实施例的说明所示，根据本发明，在利用碳氢化合物制冷剂，至少具有压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器，而且包含检测碳氢化合物的传感器的冷冻循环装置中，可以在冷冻循环装置的碳氢化合物制冷剂的漏泄检测中使用比较便宜的接触燃烧式或半导体式等方式的气体检测传感器。此外，本发明的冷冻循环装置是具有红外线方式、氢焰离子化方式或光干涉方式传感器中的一种。由于该方式的传感器不受硅氧烷或硫化物的影响，所以即使在所述物质存在的环境下，也可以在用碳氢化合物制冷剂的冷冻循环装置内使用。
其结果，可以低价供给在环境保护方面卓越的冰箱等冷藏装置，并且可以供给在环境保护方面卓越的、使用环境广泛的冷藏装置。