(57)【要約】【課題】  冷媒漏れがなく、簡単な構成で確実に動作することができる冷媒リリーフ装置を提供する。【解決手段】  冷凍サイクルの配管に接続するための継手を構成するボディ１０に形成された冷媒導入室１２と開口部１６を介して大気に連通している大気開放室１７とを金属薄膜１３で隔離し、その金属薄膜１３をボディ１０に溶着して冷媒漏れをなくした。冷媒圧力を受けている金属薄膜１３は、皿ばね１９によって保持されている。冷媒圧力が設定圧力を超えて高くなると、皿ばね１９が反転し、金属薄膜１３を大気開放室１７の側へ変位させる。変位された位置には、突棒１８が設けられていて、金属薄膜１３を破壊し、冷凍サイクル内の冷媒を大気に放出して冷媒圧力を急減させる。【選択図】  図１
2006038309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用空調装置の冷凍サイクルの異常高圧時に充填された冷媒を大気に放出する冷媒リリーフ装置において、
前記冷凍サイクルに接続されて冷媒の圧力が導入される第１の部屋と大気に連通した第２の部屋とを気密に隔てるように配置された薄膜と、
前記第２の部屋に配置され、前記冷凍サイクル内の冷媒の圧力に抗して設定圧力までは前記薄膜の変位量を所定値まで保持する薄膜保持手段と、
前記冷凍サイクル内の冷媒の圧力が前記設定圧力を越えて高くなることにより前記薄膜が所定値を越えて変位したときに前記薄膜を破壊して前記冷凍サイクル内の冷媒を大気に放出するようにした薄膜破壊部と、
を備えていることを特徴とする冷媒リリーフ装置。
【請求項２】
前記薄膜破壊部は、前記薄膜に対向する先端が尖った形状に形成され、前記先端が前記設定圧力を越えて高くなったときの前記薄膜の変位位置よりも前記第２の部屋の側へ位置するように固定された突棒を有していることを特徴とする請求項１記載の冷媒リリーフ装置。
【請求項３】
前記薄膜保持手段は、前記冷凍サイクル内の冷媒の圧力が前記設定圧力を越えて高くなると前記薄膜を受けている中心部と軸線方向の動きが規制されている外周部との軸線方向の位置関係が反転する、少なくとも１枚の皿ばねを有していることを特徴とする請求項１記載の冷媒リリーフ装置。
【請求項４】
前記薄膜破壊部は、前記薄膜の面に対し直角の方向に進退可能に配置されて前記薄膜に対向する先端が尖った形状に形成された突棒と、前記突棒を前記薄膜に向けて移動させるための推力を発生させる推力発生部とを備えていることを特徴とする請求項１記載の冷媒リリーフ装置。
【請求項５】
前記推力発生部は、前記薄膜のある側に配置された固定鉄芯から離れる方向に付勢されている可動鉄芯に前記突棒を固定するようにしたソレノイドであることを特徴とする請求項４記載の冷媒リリーフ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷媒リリーフ装置に関し、特に自動車用空調装置の冷凍サイクルに取り付けられて冷凍サイクル内の冷媒圧力の異常高圧に対してこれを保護することができる冷媒リリーフ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用空調装置は、一般に、冷凍サイクルを循環する冷媒を圧縮するコンプレッサと、圧縮された冷媒を凝縮するコンデンサと、冷凍サイクルを循環する冷媒を一時的に溜めながら凝縮された冷媒を気液に分離するレシーバ／ドライヤと、気液分離された液冷媒を絞り膨張させる膨張装置と、膨張された冷媒を蒸発させて圧縮機に戻すエバポレータとを備えている。
【０００３】
ここで、コンプレッサは、冷媒を圧縮して吐出しているので、コンプレッサの吐出室から膨張装置までのラインは、高圧の状態になっている。この高圧のラインは、たとえば冷媒の充填量が多かったり、あるいは、冷房負荷が高くてコンプレッサが最大容量の運転をしているときなどに、異常に高圧になることがある。高圧ラインが異常高圧になると、コンデンサまたはレシーバ／ドライヤが破裂することにもなり、非常に危険な状態となる。そのため、コンプレッサの吐出側には圧力センサが設けられていて、常に高圧ラインの圧力状態を監視するようにしている。圧力センサが異常高圧を検出すると、コンプレッサの運転を停止するなどの制御をして高圧ラインの機器が破裂してしまうことを防止するようにしている。
【０００４】
また、コンプレッサに装着されて吐出圧力が所定値以上高くならないようにしたリリーフ弁も知られている（たとえば、特許文献１参照。）。このリリーフ弁は、ばねによって弁体を閉弁方向に付勢し、これに対向して、吐出室からの圧力によって弁体を開弁方向に付勢するように構成されている。コンプレッサの吐出圧力が高くなって、吐出圧力による開弁方向の付勢力がばねによる閉弁方向の付勢力を上回ったときに、リリーフ弁は、開弁して吐出圧力を大気に逃がし、これによって、高くなった吐出圧力を減圧するようにしている。吐出圧力が所定値より下がると、リリーフ弁は、閉弁して元の通常状態に戻る。
【０００５】
さらに、冷凍サイクルの異常高圧に対して機器の破損を防止することを目的とはしていないが、冷凍サイクル内の冷媒を外部に放出してしまうリリーフ装置も知られている（たとえば、非特許文献１参照。）。このリリーフ装置は、冷媒として乗員に重大な悪影響を及ぼすような、たとえば二酸化炭素、ＨＦＣ−１５２ａなどが使用されている自動車用空調装置において、経年変化もしくは衝突事故などによって冷凍サイクルの構成要素が重大な損傷を受けて大量の冷媒が社室内へ漏れ出てしまうような事態が起きた場合に、冷凍サイクル内の冷媒を車室外に放出させてしまおうとしたものである。これにより、車室内に二酸化炭素が漏れ出てしまうことで乗員が酸欠で窒息する危険性、あるいは可燃性のＨＦＣ−１５２ａに引火して火災が発生する危険性をなくすようにしている。
【特許文献１】特開２００２−２５７０４７号公報
【非特許文献１】Mahmoud Ghodbane, Ph.D., James A. Baker, William R. Hill, and Stephen O. Andersen, Ph.D., 'R-152a Mobile A/C with Directed Relief Safety System', pages 4 and 13. [online]. SAE(The Society of Automotive Engineers), 2003 Alternate Refrigerants Systems Symposium presentations 08/01/2003. [retrieved on 2004-03-12]. Retrieved from the Internet:<URL:http://www.sae.org/altrefrigerant/presentations/presw-hill.pdf>
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
高圧ラインが異常高圧になったときに冷凍サイクル内の冷媒を大気へ放出させようとする場合、上記のようなリリーフ弁あるいはリリーフ装置を利用することができるが、リリーフ弁については、通常使用時における弁部での冷媒漏れの可能性があり、リリーフ装置は具体的な構成は示されていないが衝突センサの検出に連動して動作する複雑な構成になっていると推測されることから異常高圧時に電気系統に故障が起きていた場合は動作することができないという問題点があった。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、冷媒漏れがなく、簡単な構成で確実に動作することができる冷媒リリーフ装置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】
【０００８】
本発明では上記問題を解決するために、自動車用空調装置の冷凍サイクルの異常高圧時に充填された冷媒を大気に放出する冷媒リリーフ装置において、前記冷凍サイクルに接続されて冷媒の圧力が導入される第１の部屋と大気に連通した第２の部屋とを気密に隔てるように配置された薄膜と、前記第２の部屋に配置され、前記冷凍サイクル内の冷媒の圧力に抗して設定圧力までは前記薄膜の変位量を所定値まで保持する薄膜保持手段と、前記冷凍サイクル内の冷媒の圧力が前記設定圧力を越えて高くなることにより前記薄膜が所定値を越えて変位したときに前記薄膜を破壊して前記冷凍サイクル内の冷媒を大気に放出するようにした薄膜破壊部と、を備えていることを特徴とする冷媒リリーフ装置が提供される。
【０００９】
このような冷媒リリーフ装置によれば、薄膜によって冷凍サイクル内の冷媒を大気と隔離しながら、異常高圧時には、薄膜保持手段が薄膜を保持しきれなくなって、薄膜が第２の部屋の方へ変位する。これにより、薄膜が薄膜破壊部によって破壊されると、冷凍サイクル内の冷媒が大気に放出されて、冷凍サイクル内の圧力は、急減されるので、高圧ラインの機器を破裂から防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の冷媒リリーフ装置は、冷凍サイクルに連通する第１の部屋と大気に連通する第２の部屋とを薄膜によって遮断するように構成しているので、それらの間をほぼ理想状態でシールでき、冷媒漏れを完全に防止することができる。しかも、その薄膜は、冷凍サイクルの冷媒圧力のみを受け、その冷媒圧力によって破壊されるようにしてあるので、動作が確実で、構成が非常に簡単であることから、信頼性が高く、低コストの冷媒リリーフ装置を提供することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は第１の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の中央断面図、図２は第１の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の異常高圧検出時の状態を示す中央断面図、図３は第１の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の異常高圧検出後の状態を示す中央断面図、図４は第１の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の底面図である。
【００１２】
この冷媒リリーフ装置は、ボディ１０を有し、そのボディ１０は、中央の軸線方向に貫通形成された冷媒導入通路１１および冷媒導入室１２を有している。ボディ１０の冷媒導入通路１１を構成している筒状の部分は、冷凍サイクルの配管に接続するための継手を構成し、その外周にはねじが形成されている。
【００１３】
このボディ１０の図の上側の面には、冷媒導入室１２を塞ぐように金属薄膜１３が密着配置されている。この金属薄膜１３は、好ましくは、冷媒導入室１２の外側にあるボディ１０の上面にレーザ溶接により溶着することによって全周が気密にシールされている。
【００１４】
ボディ１０の図の上側には、ボディ１０とともに金属薄膜１３を挟持するようにハウジング１４が配置され、そのハウジング１４は、外周縁部がボディ１０と一体に形成された筒状部１５を内側にかしめ加工することによってボディ１０に固定されている。このハウジング１４は、複数の開口部１６が穿設されており、金属薄膜１３とともに大気開放室１７を構成している。
【００１５】
ハウジング１４は、また、その中央部に金属薄膜１３を破壊する突棒１８が固定されている。この突棒１８は、薄膜破壊部を構成するものであって、金属薄膜１３に対向する先端が尖った形状に形成されている。さらに、大気開放室１７の中には、冷凍サイクル内の冷媒の圧力に抗して設定圧力までは金属薄膜１３の変位量が所定値に止まるよう保持する薄膜保持手段としての皿ばね１９が設けられている。この皿ばね１９は、中心に孔が開けられた円錐形状の円盤ばねであり、中心部が冷媒導入室１２の側に突出する形で配置されていて、外周縁部がハウジング１４に掛止されている。また、この皿ばね１９は、冷媒導入通路１１からの冷媒の圧力を受けて金属薄膜１３が密着された状態でその形状を保持しており、冷媒の圧力が設定圧力を越えると、金属薄膜１３を受けている中心部とハウジング１４に掛止されて軸線方向の動きが規制されている外周縁部との軸線方向の位置関係が反転するものである。
【００１６】
なお、ボディ１０の冷媒導入通路１１を構成している筒状の部分の根元には、Ｏリング２０が配置されており、この冷媒リリーフ装置を冷凍サイクルの配管に螺着によって結合したときにそこからの冷媒の漏れを防止するようにしている。
【００１７】
このような構成の冷媒リリーフ装置において、冷凍サイクル内の冷媒の圧力が正常範囲の圧力状態にあるときには、皿ばね１９は、図１に示した状態にあって、冷媒の圧力に抗して金属薄膜１３を突棒１８の先端位置から離れた位置に保持するようにしている。
【００１８】
冷媒の圧力が設定圧力を越えた異常圧力になった場合には、皿ばね１９は、反転して図２に示した状態になる。これにより、金属薄膜１３は、その中心部が突棒１８の先端位置を越えて図の上方へ変位するので、金属薄膜１３は、突棒１８によって突き破られて破壊されることになる。
【００１９】
金属薄膜１３が破壊されると、その破壊された孔を異常高圧の冷媒が一気に流出しようとする。そのため、金属薄膜１３の破壊された孔は、図３に示したように、流出する冷媒により広げられ、冷凍サイクル内の冷媒が、その広げられた孔およびハウジング１４に形成された開口部１６を介して大気に放出される。これにより、異常高圧だった冷凍サイクル内の冷媒圧力は、急減され、高圧ラインの機器を破裂から防止することができる。
【００２０】
この冷媒リリーフ装置は、金属薄膜１３を破壊することなしに、金属薄膜１３を破壊することができる異常高圧の設定圧力を正確に知ることができるという特徴を有している。すなわち、突棒１８を取り付けない状態で冷媒リリーフ装置を圧力測定治具に取り付け、冷媒導入室１２の圧力を上昇させていって、皿ばね１９が反転したときの圧力を読み取ることで、この冷媒リリーフ装置の設定圧力を正確に知ることができる。しかも、その皿ばね１９は、突棒１８が取り付けられる孔から外力を加えて反転させることにより金属薄膜１３を損傷することなく元に戻すことができる。このようにして、この冷媒リリーフ装置が作動する設定圧力を正確に求めた後は、ハウジング１４に突棒１８を取り付けることで、冷媒リリーフ装置が完成される。
【００２１】
図５は突棒の先端形状を例示した図であって、（ａ）は突棒の正面図、（ｂ）ないし（ｅ）は突棒の４種の先端形状を示す底面図である。
突棒１８は、金属薄膜１３に対向する先端が尖った形状を有していて、金属薄膜１３が異常高圧を受けて変位してきたときに金属薄膜１３を容易に破壊できるようにしている。その突棒１８の金属薄膜１３に対抗する先端は、図５の（ａ）および（ｂ）に示したように、円錐形状とすることができる。突棒１８のその他の先端形状としては、図５の（ｃ）に示した四角錐、図５の（ｄ）に示した星型、そして、図５の（ｅ）に示した槍の先のような形状にすることができる。特に、図５の（ｂ）ないし（ｅ）に示したように、突棒１８の先端が周方向に鋭角に形成された部分を有することにより、突棒１８は、金属薄膜１３に孔をあけやすくできる。
【００２２】
図６は第２の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の正常圧力状態を示す中央断面図、図７は第２の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の異常高圧検出時の状態を示す中央断面図、図８は第２の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の異常高圧検出後の状態を示す中央断面図である。この図６ないし図９において、図１ないし図３に示した構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００２３】
この第２の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置は、第１の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置と比較して、薄膜保持手段を３枚重ねた皿ばね１９ａ，１９ｂ，１９ｃによって構成している点で異なる。
【００２４】
この構成は、１枚の皿ばね１９では反転するのに必要な荷重が得られない場合に行う手法であって、異常高圧を感知するための設定圧力に相当する荷重を、複数枚、ここでは３枚の皿ばね１９ａ，１９ｂ，１９ｃを使うことによって実現している。それぞれの皿ばね１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、反転するのに必要な荷重が違うものを組み合わせることによって、設定圧力の違う冷媒リリーフ装置を複数種類作ることができる。なお、この実施の形態では、薄膜保持手段を３枚の皿ばね１９ａ，１９ｂ，１９ｃによって構成しているが、２枚若しくは４枚以上の組み合わせでも良いことはもちろんである。また、この冷媒リリーフ装置においても、突棒１８を取り付けない状態で、皿ばね１９ａ，１９ｂ，１９ｃが反転する設定圧力を試験によってあらかじめ正確に知ることができる。
【００２５】
以上の構成の冷媒リリーフ装置において、冷凍サイクル内の冷媒の圧力が正常範囲の圧力状態にあるときには、皿ばね１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、図６に示した状態にあって、冷媒の圧力に抗して金属薄膜１３を突棒１８の先端位置から離れた位置に保持するようにしている。
【００２６】
冷媒の圧力が設定圧力を越えた異常圧力になった場合には、皿ばね１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、反転して図７に示した状態になる。これにより、金属薄膜１３は、その中心部が突棒１８の先端位置を越えて図の上方へ変位するので、金属薄膜１３は、突棒１８によって突き破られて破壊されることになる。
【００２７】
金属薄膜１３が破壊されると、その破壊された孔を異常高圧の冷媒が一気に流出しようとする。そのため、金属薄膜１３の破壊された孔は、図８に示したように、流出する冷媒により広げられ、冷凍サイクル内の冷媒が、その広げられた孔およびハウジング１４に形成された開口部１６を介して大気に放出される。これにより、異常高圧だった冷凍サイクル内の冷媒圧力は、急減され、高圧ラインの機器を破裂から防止することができる。
【００２８】
図９は第３の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の概観を示す図であって、（Ａ）は冷媒リリーフ装置の平面図、（Ｂ）は冷媒リリーフ装置の右側面図である。図１０は第３の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の正常圧力状態を示す中央断面図、図１１は第３の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の異常高圧検出時の状態を示す中央断面図、図１２は第３の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の異常高圧検出後の状態を示す中央断面図である。この図１０ないし図１２において、図１ないし図３に示した構成要素と同じまたは同等の機能を有する構成要素については、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００２９】
この第３の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置は、第１および第２の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置と比較して、薄膜破壊部の構成が異なる点で相違する。すなわち、第３の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置は、冷凍サイクル内の冷媒の圧力が設定圧力以上の異常高圧になったときにその冷媒の圧力によって動作することに加え、冷凍サイクル内の冷媒の圧力が設定圧力以下であっても任意のときに積極的に薄膜破壊部を作動させて冷凍サイクル内の冷媒を大気に放出できるようにしている。
【００３０】
この冷媒リリーフ装置は、外観的には、図９に示したように、冷凍サイクルの配管に接続するための継手を構成するボディ１０と、そのボディ１０の図の上側に配置されて薄膜破壊部を構成するソレノイド２１とを備え、ソレノイド２１の側部には、冷媒を大気に放出する導管２２が設けられている。ソレノイド２１は、また、この冷媒リリーフ装置を冷凍サイクルの配管に螺着によって結合するときのために、その外周の形状をナットの形に形成している。
【００３１】
ソレノイド２１は、図１０にその内部構成を示したように、金属薄膜１３の面に対し直角の方向に進退可能に突棒１８が配置されている。この突棒１８は、ソレノイド２１の可動鉄芯２３に固定されており、その可動鉄芯２３は、その軸線方向に貫通形成された均圧孔を有し、スプリング２４によって固定鉄芯２５から離れる方向に付勢されている。固定鉄芯２５は、金属薄膜１３が溶着されたボディ１０の図の上面に配置され、突棒１８およびスプリング２４が配置されるよう軸線方向に貫通した孔を有している。固定鉄芯２５は、また、図の下端部に半径方向外向きに突出して磁気回路を構成するフランジ部が一体に形成され、さらに大気開放室１７を大気に連通させるための横孔が設けられている。固定鉄芯２５と金属薄膜１３との間には、高圧圧力を受けている金属薄膜１３を保持する皿ばね１９が配置されている。
【００３２】
可動鉄芯２３および固定鉄芯２５の外周には、コイル２６が配置されている。コイル２６のボビンは、可動鉄芯２３および固定鉄芯２５を収容する容器および冷媒を大気に放出する導管２２とたとえば樹脂によって一体に成形されている。この冷媒リリーフ装置は、たとえばエンジンルーム内の冷媒配管に設置されるが、その設置場所が冷媒の放出場所として適切でない場合には、導管２２にホースを接続することにより、冷媒を適当な放出場所まで案内することができる。コイル２６の外側には、磁気回路を構成するためのヨーク２７が配置され、この図の下端部をかしめ加工によってボディ１０に固定することによりソレノイド２１をボディ１０に固定している。
【００３３】
以上の構成の冷媒リリーフ装置において、冷凍サイクル内の冷媒の圧力が正常範囲の圧力状態にあるときには、皿ばね１９は、図１０に示した状態にあって、冷媒の圧力に抗して金属薄膜１３を突棒１８の先端位置から離れた位置に保持するようにしている。
【００３４】
冷媒の圧力が設定圧力を越えた異常圧力になった場合には、皿ばね１９は、反転して図１１に示した状態になる。これにより、金属薄膜１３は、その中心部が突棒１８の先端位置を越えて図の上方へ変位するので、金属薄膜１３は、突棒１８によって突き破られて破壊されることになる。
【００３５】
金属薄膜１３が破壊されると、その破壊された孔を異常高圧の冷媒が一気に流出しようとする。そのため、金属薄膜１３の破壊された孔は、図１１に示したように、流出する冷媒により広げられ、冷凍サイクル内の冷媒が、その広げられた孔、大気開放室１７および導管２２を介して大気に放出される。これにより、異常高圧だった冷凍サイクル内の冷媒圧力は、急減され、高圧ラインの機器を破裂から防止することができる。
【００３６】
図１３は第３の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の通電状態を示す中央断面図、図１４は第３の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の金属薄膜破壊後の状態を示す中央断面図である。
【００３７】
冷凍サイクル内の冷媒の圧力が正常範囲内にあるときに、たとえば衝突事故によって冷凍サイクルが重大な損傷を受けて、車室内へ大量の冷媒が流出する場合がある。このとき、冷媒が乗員にとって有害であったり引火性のものであると、車室内に閉じ込められた乗員が救出されるまでの間、乗員が危険に曝されることになる。このような場合には、コイル２６にたとえば２０ミリ秒程度のパルス電流を供給する。すると、可動鉄芯２３がスプリング２４の付勢力に抗して固定鉄芯２５に吸引される。これにより、可動鉄芯２３に固定された突棒１８が金属薄膜１３に向かって進む推力が発生する。可動鉄芯２３が固定鉄芯２５に吸着したときには、図１３に示したように、突棒１８の鋭角に形成された先端が金属薄膜１３を突き破る。
【００３８】
コイル２６へ供給されるパルス電流がなくなると、可動鉄芯２３は、スプリング２４の付勢力によって固定鉄芯２５から離されるとともに、破れた金属薄膜１３から噴出した冷媒によって突棒１８が押し戻される。その後、図１４に示したように、金属薄膜１３は、破壊された孔から噴き出す冷媒の勢いにより破裂して孔の大きさが拡大されるので、冷凍サイクル内の冷媒は、導管２２を介して一気に車室外の大気へ放出される。これにより、冷凍サイクル内の冷媒が車室内へ大量に漏れ出てしまうことがないため、漏れた冷媒によって乗員が危険に曝されることを未然に防止することができる。
【００３９】
図１５は第４の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の正常圧力時の状態を示す中央断面図である。この図１５において、図６ないし図９および図１０ないし図１４に示した構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４０】
この第４の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置は、第３の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置と比較して、薄膜保持手段を３枚重ねた皿ばね１９ａ，１９ｂ，１９ｃによって構成している点で異なる。これにより、皿ばね１９ａ，１９ｂ，１９ｃがそれぞれ反転するのに必要な荷重が違うものを組み合わせることができるので、設定圧力の違う冷媒リリーフ装置を複数種類作ることができる。この冷媒リリーフ装置は、第３の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置と設定圧力が違うだけで、その動作については同じであるので、詳細な説明は省略する。
【００４１】
図１６は第５の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置を圧力のかかっていない状態で示す中央断面図である。この図１６において、図１ないし図３に示した構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４２】
この第５の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置は、第１の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置と比較して、薄膜保持手段を異なる構成にしている。すなわち、ハウジング１４で囲まれた大気開放室１７内には、金属薄膜１３に接触配置されたディスク２８と、このディスク２８と突棒１８の基部との間に配置されたスプリング２９とを備え、これらディスク２８およびスプリング２９によって薄膜保持手段を構成している。
【００４３】
ディスク２８は、その外周縁部が金属薄膜１３を介してボディ１０の図の上面に載るような外径を有し、金属薄膜１３の変位に従いハウジング１４の内壁に沿って軸線方向に進退移動する。スプリング２９は、冷凍サイクル内の冷媒圧力に対抗するだけのばね力を有している。
【００４４】
ディスク２８の中央部には、貫通孔が形成され、その中に突棒１８の鋭利な先端が配置されている。その突棒１８は、その先端がこの冷媒リリーフ装置の動作する設定圧力のときの金属薄膜１３の変位位置に位置するように軸線方向の位置調整が行われている。
【００４５】
したがって、冷凍サイクル内の冷媒圧力が高くなると、それに連れて金属薄膜１３がスプリング２９の付勢力に抗して図の上方へ変位していく。冷媒圧力が異常高圧として検出されるべき設定圧力に達すると、金属薄膜１３が突棒１８の先端に接触するようになる。これにより、金属薄膜１３は、突棒１８によって傷が付けられると、そこから劈開して急激な割れが進行していく脆性破壊が生じる。その結果、金属薄膜１３の破壊された部分から冷媒が流出し、大気開放室１７および開口部１６を介して大気に放出されるので、異常高圧だった冷凍サイクル内の冷媒圧力は、急減され、高圧ラインの機器を破裂から防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第１の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の中央断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の異常高圧検出時の状態を示す中央断面図である。
【図３】第１の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の異常高圧検出後の状態を示す中央断面図である。
【図４】第１の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の底面図である。
【図５】突棒の先端形状を例示した図であって、（ａ）は突棒の正面図、（ｂ）ないし（ｅ）は突棒の４種の先端形状を示す底面図である。
【図６】第２の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の正常圧力状態を示す中央断面図である。
【図７】第２の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の異常高圧検出時の状態を示す中央断面図である。
【図８】第２の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の異常高圧検出後の状態を示す中央断面図である。
【図９】第３の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の概観を示す図であって、（Ａ）は冷媒リリーフ装置の平面図、（Ｂ）は冷媒リリーフ装置の右側面図である。
【図１０】第３の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の正常圧力状態を示す中央断面図である。
【図１１】第３の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の異常高圧検出時の状態を示す中央断面図である。
【図１２】第３の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の異常高圧検出後の状態を示す中央断面図である。
【図１３】第３の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の通電状態を示す中央断面図である。
【図１４】第３の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の金属薄膜破壊後の状態を示す中央断面図である。
【図１５】第４の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置の正常圧力時の状態を示す中央断面図である。
【図１６】第５の実施の形態に係る冷媒リリーフ装置を圧力のかかっていない状態で示す中央断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  ボディ
１１  冷媒導入通路
１２  冷媒導入室
１３  金属薄膜
１４  ハウジング
１５  筒状部
１６  開口部
１７  大気開放室
１８  突棒
１９，１９ａ，１９ｂ，１９ｃ  皿ばね
２０  Ｏリング
２１  ソレノイド
２２  導管
２３  可動鉄芯
２４  スプリング
２５  固定鉄芯
２６  コイル
２７  ヨーク
２８  ディスク
２９  スプリング
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年9月14日(2005.9.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記薄膜破壊部は、前記薄膜に対向する先端が尖った形状に形成され、前記先端が前記設定圧力を越えて高くなったときの前記薄膜の変位位置よりも前記第１の部屋の側へ位置するように固定された突棒を有していることを特徴とする請求項１記載の冷媒リリーフ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
さらに、冷凍サイクルの異常高圧に対して機器の破損を防止することを目的とはしていないが、冷凍サイクル内の冷媒を外部に放出してしまうリリーフ装置も知られている（たとえば、非特許文献１参照。）。このリリーフ装置は、冷媒として乗員に重大な悪影響を及ぼすような、たとえば二酸化炭素、ＨＦＣ−１５２ａなどが使用されている自動車用空調装置において、経年変化もしくは衝突事故などによって冷凍サイクルの構成要素が重大な損傷を受けて大量の冷媒が車室内へ漏れ出てしまうような事態が起きた場合に、冷凍サイクル内の冷媒を車室外に放出させてしまおうとしたものである。これにより、車室内に二酸化炭素が漏れ出てしまうことで乗員が酸欠で窒息する危険性、あるいは可燃性のＨＦＣ−１５２ａに引火して火災が発生する危険性をなくすようにしている。
【特許文献１】特開２００２−２５７０４７号公報
【非特許文献１】Mahmoud Ghodbane, Ph.D., James A. Baker, William R. Hill, and Stephen O. Andersen, Ph.D., 'R-152a Mobile A/C with Directed Relief Safety System', pages 4 and 13. [online]. SAE(The Society of Automotive Engineers), 2003 Alternate Refrigerants Systems Symposium presentations 08/01/2003. [retrieved on 2004-03-12]. Retrieved from the Internet:<URL:http://www.sae.org/altrefrigerant/presentations/presw-hill.pdf>