(57)【要約】【課題】異なる種類の冷媒が用いられる冷凍装置の放熱器やレシーバタンク等であっても生産性を低下させたり、安全性を低下させたりしないようにする。【解決手段】可溶栓２７を２以上の栓穴４３を備えた千ケース４４と、それぞれ融点の異なる材料で形成されて、栓穴４３にそれぞれ装着される金属栓４５と、冷凍装置に用いられた冷媒に適した融点を持つ金属栓４５が機能するように、他の金属栓４５が装着されている栓穴４３を蓋する栓蓋４６とにより構成する。これにより、異なる種類の冷媒が用いられる冷凍装置であっても生産性を低下させたり、安全性を低下させたりしないようにする。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒を放熱させる放熱器とを備えて、これらが密閉配管により接続されて、前記冷媒が循環する冷凍装置に用いられる可溶栓において、
当該可溶栓が、２以上の栓穴を備えた栓ケースと、
それぞれ融点の異なる材料で形成されて、前記栓穴にそれぞれ装着される金属栓と、
前記冷凍装置に用いられた前記冷媒に適した融点を持つ前記金属栓が機能するように、他の前記金属栓が装着されている前記栓穴を塞ぐ栓蓋とを備えることを特徴とする冷凍装置に用いられる可溶栓。
【請求項２】
前記栓蓋が、前記栓穴に螺合して取付けられ、又は前記栓穴に圧入して取付けられることをことを特徴とする請求項１記載の冷凍装置に用いられる可溶栓。
【請求項３】
前記栓蓋又は前記栓ケースには、適用冷媒の名前や金属栓の融点等の刻印や色や形状を変えたりして形成された識別記号が付与されていることを特徴とする請求項１記載の冷凍装置に用いられる可溶栓。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍装置の温度が火災等により温度上昇した際に、当該冷凍装置が破裂しないようにする冷凍装置に用いられる可溶栓に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷凍装置では、冷媒を圧縮機で圧縮して閉回路中を循環させるようにしている。このような冷凍装置は、家屋や小屋の中に設置されている場合があり、また屋外に設置されているような場合でも屋上であったり、建物の側であったりする。
【０００３】
このような設置状況にあるため、建物が火災等で炎上した際には、その煙火により冷凍装置の温度が上昇して冷媒の膨張による破裂を起す危険がある。
【０００４】
特に、放熱器やレシーバタンクは液状化した冷媒が貯留されているため破裂を起す危険が高く、可溶栓の設置が義務付けられている。
【０００５】
この可溶栓は、低融点金属から形成された栓で、火災等により温度上昇した際に、この可溶栓が溶出することにより冷媒を大気中に放出させて破裂を防止するものである（特許文献１、２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２５８００２号公報
【特許文献２】
特開平１０−１８４９６０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年主に環境問題の観点から種々の冷媒が研究され、従来の冷媒に代り新しい冷媒が用いられてきているため、例えばレシーバタンクが複数の温度レベルの異なる冷媒に対して共用できる構成であっても、異なる冷媒に対応した融点を持つ可溶栓を取付ける必要があり生産性を低下させる問題があった。
【０００８】
即ち、冷凍装置では最も冷凍効率が高くなるように設計運転され、冷媒が異なると例えば放熱器での温度も冷媒により異なる温度となる。
【０００９】
従って、冷媒が異なると、その冷媒に適した融点を持つ可溶栓を用いる必要がある。
【００１０】
ところが、放熱器やレシーバタンクは、比較的汎用性が高いため冷媒が異なっても利用できるので生産性は高いが、異なる冷媒にも共用できるようにするためには、可溶栓を取付けない状態まで生産し、その後冷媒の種類に応じて可溶栓を取付ける工程が必要になる。
【００１１】
このため、可溶栓を取付ける工程のみが独立した工程となったりして生産性を向上させることが困難であった。
【００１２】
また、可溶栓の種類毎にレシーバタンク等を分類して保管管理を行わなければならないため、管理手間がかかると共に、かかる管理を間違えると可溶栓が適正に作用しなくなり破裂等の事故を起す危険がある。
【００１３】
そこで、本発明は、異なる種類の冷媒が用いられる冷凍装置の放熱器やレシーバタンク等であっても生産性を低下させたり、安全性を低下させたりしないようにした冷凍装置に用いる可溶栓を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、少なくとも冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒を放熱させる放熱器とを備えて、これらが密閉配管により接続されて、冷媒が循環する冷凍装置に用いられる可溶栓において、当該可溶栓が、２以上の栓穴を備えた栓ケースと、それぞれ融点の異なる材料で形成されて、栓穴にそれぞれ装着される金属栓と、冷凍装置に用いられた冷媒に適した融点を持つ金属栓が機能するように、他の金属栓が装着されている栓穴を塞ぐ栓蓋とを備えて、異なる種類の冷媒が用いられる冷凍装置であっても生産性を低下させたり、安全性を低下させたりしないようにしたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２にかかる発明は、栓蓋が、栓穴に螺合して取付けられ、又は栓穴に圧入して取付けられることをことを特徴とする。
【００１６】
請求項３にかかる発明は、栓蓋又は栓ケースには、適用冷媒の名前や金属栓の融点等の刻印や色や形状を変えたりして形成された識別記号が付与されていることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１は本発明に適用される冷凍回路の概略構成を示す図で、当該冷凍回路１は圧縮機４や放熱器５等を備えて室外等に配設される室外ユニット２と、膨張弁６や蒸発器７等を備えて熱利用空間側に配設される室内ユニット３とを主要構成としている。
【００１８】
なお、本実施の形態では冷凍回路１により冷熱を利用する場合について説明するが、温熱を利用する場合も適用可能であることは言うまでもない。また、冷媒として従来から用いられているＨＦＣ冷媒等を例に説明するが二酸化炭素冷媒を用いても良い。
【００１９】
そして、室外ユニット２における圧縮機４で圧縮された冷媒は、放熱器５で放熱して液状化する。液状化された冷媒は、冷媒配管により室内ユニット３に送られ、膨張弁６で膨張されて蒸発器７で蒸発することにより冷熱を発生する。その後冷媒は冷媒配管により室外ユニット２に戻り圧縮機４で圧縮される。
【００２０】
図２は、このような室外ユニット２の構成を詳細に示した図である。また、図３は本発明の要部を示す図である。
【００２１】
当該室外ユニット２は、ストレーナ１１、アキュムレータ１２、圧縮機４、オイルセパレータ１３、放熱器５、レシーバタンク１４、フィルタドライヤ１５等を備えて、冷媒はこの順序に循環する。
【００２２】
また、室外ユニット２は、冷媒注入装置２０を備えて、レシーバタンク１４に貯留されている液状化冷媒の一部を圧縮機４に注入できるようになっている。
【００２３】
ストレーナ１１は、室内ユニット３から室外ユニット２に戻った冷媒に含まれる不純物（摩耗粉等のゴミ）を除去するものである。アキュムレータ１２は、ストレーナ１１からの冷媒を気液分離して、圧縮機４で液圧縮が起きないように、気体の冷媒のみを当該圧縮機４に供給できるようにするものである。
【００２４】
圧縮機４は、図示しない圧縮室やモータを備えて、当該モータの動力により圧縮室の空間容積を拡大してアキュムレータ１２から供給される気体の冷媒を吸気し、その後当該圧縮室の空間容積を縮小して冷媒を圧縮するものである。
【００２５】
この圧縮機４には、ケース内の圧力を検出する高圧センサ２１、低圧センサ２２及び高圧圧力計２３が設けられると共に、高圧センサ２１や低圧センサ２２に制御回路２４が接続されている。
【００２６】
そして、制御回路２４は低圧センサ２２からの信号に基づき当該圧縮機４の運転停止の制御を行い、また高圧センサ２１からの信号が所定レベルを超えたときに圧縮機４を強制停止させて予め設定された異常圧力以上にならないようにしている。このときの圧力は、高圧圧力計２３により視認可能になっている。
【００２７】
オイルセパレータ１３は、圧縮機４内における各種の摺動部（例えば、モータの回転軸や圧縮室を形成する複数の部材間の当接部）を潤滑した潤滑油のうち冷媒と共に吐出された潤滑油を分離するもので、分離された潤滑油は潤滑油戻管２５を介して圧縮機４に戻るようになっている。
【００２８】
放熱器５は、圧縮されて高温高圧になった冷媒と外気とを熱交換させて、当該冷媒を放熱させるもので、外気は送風機２６により送風されている。
【００２９】
なお、冷媒としてＨＦＣ冷媒等が用いられている場合には、冷媒はこの放熱器５で放熱することにより凝縮して液化するが、二酸化炭素の場合には液相と気相との混合状態（超臨界状態）となる。
【００３０】
しかしながら、先にも述べたように、本発明は、冷媒としてＨＦＣ冷媒等に限らず二酸化炭素も利用可能であるので、二酸化炭素を用いた場合も含めて、冷媒は当該放熱器５で「液状化」すると記載する。
【００３１】
レシーバタンク１４は、放熱器５で液状化した冷媒を貯留するもので、室内ユニット３側での熱負荷の変動に対して過不足無く冷媒が供給できるようにしている。
【００３２】
このレシーバタンク１４には、可溶栓２７が設けられて、例えば室外ユニット２を収納する家屋が火災を起したような場合に、その熱で冷凍回路１中の冷媒が加熱されて破裂しないように、所定の温度（可溶栓２７の融点）になると溶融して冷凍回路１内の冷媒を大気に放出することで破裂を防止している。
【００３３】
図３は、レシーバタンク１４の概略断面図で、当該レシーバタンク１４に放熱器５からの冷媒が流入する冷媒管４１及び液状化冷媒を流出させる冷媒管４２が接続されると共に、図４に詳細に示すような可溶栓２７が設けられている。
【００３４】
この可溶栓２７は、複数の栓穴４３を備えた栓ケース４４、栓穴４３に装着される金属栓４５、栓穴４３を閉塞する栓蓋４６から構成されている。
【００３５】
例えば、冷媒としてＲ２２とＲ４０４Ａとのいずれかの冷媒が用いられるレシーバタンク１４の場合には、Ｒ２２用に７３℃の融点を持つように鉛と錫の割合が調整された半田等を材料として形成されてた金属栓４５と、Ｒ４０４Ａ用に６８℃の融点を持つように調整された半田等により形成された金属栓４５とが装着される。
【００３６】
なお、栓蓋４６はこれら金属栓４５よりも融点の相当高い金属で形成することは言うまでもない。
【００３７】
そして、冷凍装置が設置されるときには使用される冷媒は決っているので、例えばＲ２２が使用されるときには、Ｒ４０４Ａ用の金属栓４５が装着されている栓穴４３に栓蓋４６をして、Ｒ２２用の金属栓４５が機能するようにセットする。
【００３８】
栓蓋４６は、ネジ式で栓穴４３に形成されたネジ部４７に螺合させて取付ける。無論、栓蓋４６を栓穴４３に圧入する構成であってもよい。
【００３９】
なお、全ての栓穴４３に栓蓋４６をセットした状態でレシーバタンク１４等を製造し、施工現場で利用する金属栓４５側の栓蓋４６を取除くようにしても良い。
【００４０】
一般に、レシーバタンク１４等は筐体内に収納されているので作業スペースが非常に狭い。このため、栓蓋４６の取付作業に手数がかかる場合が想定されるが、一方の栓蓋４６を取外す方式の場合には狭いスペースでも容易に行えるので作業性が向上する利点がある。
【００４１】
また、栓蓋４６を栓穴４３に形成されたネジ部４７に螺合させて取付ける際に、締付けすぎてネジ山が切れたりして十分な締付け力で栓蓋４６を取付けることができなくなる場合が想定されるが、一方を取外す方式の場合にはかかる問題が発生しないので作業の信頼性が向上する利点がある。
【００４２】
ところで、図４に示す可溶栓２７は、２つの金属栓４５が装着される可溶栓２７を示しているが、本発明はこの数に限定されるものではなく、２以上の金属栓４５が装着できる可溶栓２７であることを要件としている。従って、図５に示すように３つの金属栓４５が装着できるように形成された可溶栓２７であっても良い。
【００４３】
さらに、金属栓４５は冷凍装置の通常運転時における不規則な温度変化や圧力変化を繰返し受けることによりクリープを起して短期間で冷媒漏れを起す場合があるので、栓穴４３の形状はかかるクリープが起きにくい形状が好ましく、またはクリープが起きても冷媒漏れが起きにくい形状が好ましい。
【００４４】
かかる栓穴４３の形状として、図４や図５に示す楔状や、図６に示すように栓穴４３の径が階段的に小さくなるような形状が好ましい。
【００４５】
このような形状であれば、クリープが起きて金属栓４５の表面（栓穴４３と接している面）が微少量溶融等しても、栓穴４３の径が細い所で金属栓４５は栓穴４３に密着するため冷媒漏れが防止できる。
【００４６】
また、上記説明では、可溶栓２７をレシーバタンク１４に取付ける場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、放熱器５に取付ける場合であっても良い。
【００４７】
さらに、施工現場で栓蓋４６を取付けたり取外したりするため、どの栓穴４３に取付けるか迷ったり、どの栓穴４３の栓蓋４６を取外すべきか迷うような場合があり、間違って取付けたりすると、冷凍装置が運転できなくなったり、可溶栓２７が所望の通りの機能を果さない事態が発生する。
【００４８】
このような事態に対応するためには、栓蓋４６や栓ケース４４に識別記号を付与することが好ましい。かかる識別記号としては、適用冷媒の名前や金属栓の融点等を栓蓋４６や栓ケース４４に刻印したり、また栓蓋４６の色や形状を変える方法が適用可能である。
【００４９】
フィルタドライヤ１５は、冷媒に水分が含まれていると室内ユニット３における蒸発器７で蒸発した際に、この水分が凍り、冷媒回路を詰らせたりしないように、当該水分を除去するものあり、モイスチャーインジケータ２８は循環する冷媒を視認して、冷媒量やフィルタドライヤ１５に用いられているフィルタの交換時期を判断するため等に用いられるものである。
【００５０】
また、冷媒注入装置２０は、抽出管２９、ストレーナ３０、サーモバルブ３１、キャピラリーチューブ３２、感温筒３４、注入制御弁３７等を有して、先に述べたようにレシーバタンク１４に貯留されている液状化冷媒の一部を圧縮機４に注入している。
【００５１】
抽出管２９は、レシーバタンク１４に接続されて、当該レシーバタンク１４に貯留されている液状化した冷媒を抽出するものであり、ストレーナ３０は抽出した冷媒に含まれるゴミを除去するものである。
【００５２】
なお、抽出管２９は液状化した冷媒の一部を抽出して圧縮機に注入できるようにするためのものであるため、レシーバタンク１４に接続するばかりでなく放熱器５より室内ユニット３側の冷媒配管に接続しても良い。
【００５３】
このように、放熱器５より室内ユニット３側の冷媒配管に接続する構成にすると、レシーバタンク１４を持たない冷凍回路においても本発明が適用可能になり、利用範囲が広まる利点がある。
【００５４】
感温筒３４は、圧縮機４の吐出管３８に密着して取付けられて、吐出冷媒の温度により体積膨張することにより温度を検出するものであり、サーモバルブ３１は感温筒３４の温度検出結果により弁の開度の調整を行って圧縮機４に注入する冷媒量を制御するためのものである。
【００５５】
キャピラリーチューブ３２は、圧縮機４の起動時等におけるように感温筒３４によるサーモバルブ３１の制御の遅れを補う目的で、サーモバルブ３１に並列に接続されたものである。
【００５６】
ところで、このような冷凍回路に適用される圧縮機４、スクロール圧縮機、ロータリ圧縮機、ピストン圧縮機等の種々の構成の圧縮機の適用が可能であるが、スクロール圧縮機が特に好ましい。加えて、複数の圧縮室を備えて多段圧縮する圧縮機にも適用できることを付言する。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、当該可溶栓が、２以上の栓穴を備えた栓ケースと、それぞれ融点の異なる材料で形成されて、栓穴にそれぞれ装着される金属栓と、冷凍装置に用いられた冷媒に適した融点を持つ金属栓が機能するように、他の金属栓が装着されている栓穴を蓋する栓蓋とを備えたので、異なる種類の冷媒が用いられる冷凍装置であっても生産性を低下及び安全性を低下を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の説明に適用される冷凍回路の概略構成図である。
【図２】室外ユニットの詳細構成を示す図である。
【図３】本発明にかかるる可溶栓をレシーバタンクに取付けた際の様子を示す図である。
【図４】可溶栓の構造を示す断面図である。
【図５】図４に代る可溶栓の構造を示す断面図である。
【図６】図４に代る可溶栓の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１  冷凍回路
２  室外ユニット
３  室内ユニット
４  圧縮機
５  放熱器
１４  レシーバタンク
２７  可溶栓
４３  栓穴
４４  栓ケース
４５  金属栓
４６  栓蓋
４７  ネジ部
【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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