(57)【要約】【課題】通常運転時におけるリリーフバルブからの冷媒ガスのレアリークや加圧リークを効果的に防止することができ、冷媒ガス不足による空気調和装置の性能低下や故障を回避するのに好適な気体圧縮機の保護構造を提供する。【解決手段】気体圧縮機１の外装ケース２にリリーフバルブ８が取り付けられる。リリーフバルブ８は、圧縮機本体４で圧縮された冷媒ガスが所定の圧力に達したときに、その冷媒ガスとその圧力を気体圧縮機１の外部大気側に放出もしくは開放する。リリーフバルブ８の下流側である他端８ｂ側は薄板からなる破裂板１４で覆われ保護される。破裂板１４は、その内側に、リリーフバルブ８の下流側である他端８ｂ側を密閉するように閉空間１５（気体貯留室）を形成する。また破裂板１４は、リリーフバルブ８の作動圧力より低い圧力で作動し破裂する構造とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機本体を収容するハウジングと、
上記ハウジングに設けられ、上記圧縮機本体で圧縮された気体が所定の圧力に達したときに該気体を大気側に放出するリリーフバルブと、
上記リリーフバルブの下流側を密閉するように形成した閉空間からなり、上記気体を一時貯留する気体貯留室と、
上記気体貯留室内の気体と上記大気とに挟まれた上記気体貯留室の壁面の少なくとも一部に設けられ、上記所定の圧力よりも低い圧力で上記気体貯留室内の気体を大気側に放出させる大気開放手段と、を備えたことを特徴とする気体圧縮機の保護構造。
【請求項２】
上記大気開放手段は、薄板からなる破裂板であることを特徴とする請求項１に記載の気体圧縮機の保護構造。
【請求項３】
上記大気開放手段は、第２のリリーフバルブであることを特徴とする請求項１に記載の気体圧縮機の保護構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和装置等に用いられる気体圧縮機の保護構造に関し、特に通常運転時におけるリリーフバルブからの冷媒ガスのレアリークや加圧リークを効果的に防止することができ、冷媒ガス不足による空気調和装置の性能低下や故障を回避するのに好適な気体圧縮機の保護構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和装置には、冷媒ガスを圧縮もしくは膨張させながら循環させ、それに伴う吸熱もしくは放熱によって室内に暖気もしくは冷気を供給するものがある。
このような空気調和装置においては冷媒ガスが高圧状態となる箇所がある。従って、安全のため、冷媒ガスが過剰に高圧にならないよう調整されなくてはならない。
【０００３】
そこで、空気調和装置を構成する機器のうち、特に冷媒ガスの圧縮を行なう気体圧縮機の内部が特に高圧となることと、気体圧縮機の剛性が他の空気調和装置構成機器に比べて高いこと等から、気体圧縮機には、その保護のため、所定以上の圧力になると圧力を外部に逃がすリリーフバルブが取り付けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、従来の気体圧縮機のリリーフバルブによると、その長時間使用によるシール面の経時的劣化やシール面の構成材料の性質等により、微少リーク（レアリーク）が発生し、気体圧縮機を含む空気調和装置全体の通常運転時においても微量の冷媒ガスを大気側に放出してしまうという不具合がある。特に、気体圧縮機の液圧縮による冷媒ガスの動圧等が発生したときに、リリーフバルブからの冷媒ガスの大気放出量が多くなる。これは動圧等によってシール面に瞬間的に加圧リークが発生するためである。
【０００５】
上記のような冷媒ガスのレアリークや加圧リークが生じると、空気調和装置に封入されている冷媒ガスの絶対量が減少し、空気調和装置の能力低下や空気調和装置の故障の原因となるほか、地球温暖化係数、オゾン層破壊係数の高い冷媒ガスが放出されることにより環境に悪影響を与えるおそれもある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２‐１７４１９０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、通常運転時におけるリリーフバルブからの冷媒ガスのレアリークや加圧リークを効果的に防止することができ、冷媒ガス不足による空気調和装置の性能低下や故障を回避するのに好適な気体圧縮機の保護構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、圧縮機本体を収容するハウジングと、上記ハウジングに設けられ、上記圧縮機本体で圧縮された気体が所定の圧力に達したときに該気体を大気側に放出するリリーフバルブと、上記リリーフバルブの下流側を密閉するように形成した閉空間からなり、上記気体を一時貯留する気体貯留室と、上記気体貯留室内の気体と上記大気とに挟まれた上記気体貯留室の壁面の少なくとも一部に設けられ、上記所定の圧力よりも低い圧力で上記気体貯留室内の気体を大気側に放出させる大気開放手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明では、気体圧縮機内部の気体の圧力が所定の圧力、具体的にはリリーフバルブの作動圧力より高くなると、リリーフバルブが作動し開となる。そうすると、気体圧縮機内部の気体とその圧力がリリーフバルブを介して気体貯留室に開放され、この開放圧力により大気開放手段が機能し気体貯留室内の気体とその圧力を大気側に放出もしくは開放させる。これにより気体圧縮機内部の圧力は低下する。通常運転時においては、リリーフバルブの下流側は密閉された気体貯留室内に位置するから大気中に直接晒されることはない。また、仮にリリーフバルブのレアリーク等が発生しても、そのリークした冷媒ガスは気体貯留室に閉じ込められるから、レアリーク等による冷媒ガスの大気放出量が減る。
【００１０】
上記大気開放手段については、薄板からなる破裂板からなる構造、または、第２のリリーフバルブからなる構造を採用してよい。
【００１１】
【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基に詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明を適用した気体圧縮機の断面図、図２は図１のＡ‐Ａ線断面図である。
【００１３】
図１に示した気体圧縮機１はハウジング２内に収容された圧縮機本体４を有する。圧縮機本体４は、ハウジング２の吸入ポート３を介して空気調和装置（図示省略）の低圧部側から低圧の冷媒ガス（気体）を吸い込み、この低圧の冷媒ガスを圧縮する。また、圧縮により高圧化した冷媒ガスは、ハウジング２内の吐出室５内に吐出された後、ハウジング２の吐出ポート６から空気調和装置の高圧部側に流出する。
【００１４】
気体圧縮機１のハウジング２には、そのハウジング２内側の吐出室５に連通するバルブ取り付け孔７が開設され、このバルブ取り付け孔７にリリーフバルブ８が取り付けられている。
【００１５】
リリーフバルブ８は、その上流側である一端８ａ側が気体圧縮機１内部の吐出室５側に連通し、その下流側である他端８ｂ側が気体圧縮機１の外部大気側に連通している。このリリーフバルブ８は、圧縮機本体４で圧縮された気体、すなわち冷媒ガスが所定の圧力に達したときに、その冷媒ガスとその圧力を気体圧縮機１の外部大気側に放出もしくは開放する。
【００１６】
上記リリーフバルブ８の具体的な構造については各種考えられる。本実施形態ではかかるリリーフバルブ８の一例として、図３に示す構造のリリーフバルブ８を採用している。
【００１７】
図３のリリーフバルブ８は吐出室５内の冷媒ガスとその圧力を放出もしくは開放するための貫通孔９を有している。貫通孔９はその一端側９ａが吐出室５側に連通している。また、この貫通孔９内の一端側９ａには段部１０が設けられ、その段部１０の表面がシール面１１（弁座）として構成されている。
【００１８】
シール面１１の上には弁体１２が配置されている。この弁体１２は、その上方からバネ体１３で常時シール面１１側に付勢され密着している。この状態がリリーフバルブ８の閉状態である。
【００１９】
上記構造のリリーフバルブ８において、そのリリーフバルブ一端８ａ側、すなわち貫通孔９の一端９ａ側を介して、気体圧縮機１の吐出室５側から弁体１２の裏面に所定以上の圧力（バネ体１３のバネ力より大きな力）が作用すると、その圧力により弁体１２はバネ体１３のバネ力に逆らって押し上げられてシール面１１から離れる。これが図３のリリーフバルブ８の開状態である。
【００２０】
リリーフバルブ８の下流側である他端８ｂ側（図３のリリーフバルブ例では貫通孔９の他端９ｂ側）は、薄板からなるカップ型の破裂板１４で覆われ保護されている。
【００２１】
上記破裂板１４は、その内側に、リリーフバルブ８の下流側である他端８ｂ側を密閉するように閉空間１５を形成している。このような破裂板１４内側の閉空間１５が、リリーフバルブ８側から放出される冷媒ガスを一時貯留する気体貯留室である。
【００２２】
上記破裂板１４は、リリーフバルブ８の作動圧力より低い圧力で作動し破裂するように構成されている。すなわち、吐出室５が所定以上の圧力になってリリーフバルブ８が作動し開の状態になると、その作動圧力に相当する圧力が吐出室５側からリリーフバルブ８を介して破裂板１４に作用するが、このようなリリーフバルブ作動時の開放圧力により、破裂板１４は容易に破裂しうる。破裂板１４が破裂すると、その破裂板１４内側の閉空間１５、すなわち気体貯留室が大気側に連通し開放される。
【００２３】
つまり、本実施形態においては、リリーフバルブ８の下流側に形成される閉空間１５（気体貯留室）内の気体と大気とに挟まれた気体貯留室の壁面、具体的には破裂板１４の壁面全体が、所定の圧力よりも低い圧力で上記気体貯留室内の気体を大気側に放出させる大気開放手段として機能する。また、本実施形態の破裂板１４は気体圧縮機１のリリーフバルブ８をカバーし保護する手段としても機能する。
【００２４】
尚、リリーフバルブ８は必要に応じて複数設けてもよく、この場合、個々のリリーフバルブ８の下流側を１つずつ破裂板１４で覆って密閉し保護するか、または、複数のリリーフバルブ８の下流側をまとめて１つの破裂板１４で覆って密閉し保護してもよい。
【００２５】
以上が本発明の第１の実施形態である気体圧縮機の保護構造の具体的な構成である。次に、その保護構造に係わる動作を説明する。
【００２６】
図１の気体圧縮機を含む空気調和装置全体の通常運転時においては、気体圧縮機１のリリーフバルブ８は閉じている。
【００２７】
このとき、リリーフバルブ８は破裂板１４で覆われ密閉・保護されているから直接大気中に晒されることはない。
【００２８】
よって、雨水によるリリーフバルブ８の錆びやそのシール面１１の劣化等が殆ど生ぜず、リリーフバルブ８の寿命と信頼性が高く、リリーフバルブ８のレアリークを効果的に防止することができる。
【００２９】
また、仮にレアリークが生じたとしても、レアリークによってリリーフバルブ８から開放される圧力は破裂板１４の作動圧力より低いため、レアリークによって破裂板１４が破裂することはない。
【００３０】
よって、リリーフバルブ８からリークした冷媒ガスは破裂板１４内側の閉空間１５、すなわち気体貯留室に閉じ込められるから、レアリークによって冷媒ガスが大気中に少しも放出されることはない。また従来技術で説明した加圧リークが生じた場合も同様である。
【００３１】
図１の気体圧縮機１において、万一その動作に異常が生じ、同気体圧縮機１の吐出室５が所定以上の圧力、すなわちリリーフバルブ８の作動圧力以上の圧力になると、リリーフバルブ８が作動し開となる。
【００３２】
そうすると、リリーフバルブ８を介し吐出室５から破裂板１４側に向かって吐出室５内の圧力が開放され、この開放圧力が破裂板１４に作用して破裂板１４が破裂する。従って、吐出室５内の冷媒ガスとその圧力は、リリーフバルブ８と破裂板１４の破裂した部分とを通じて大気側に放出もしくは開放される。これにより、気体圧縮機１内部の圧力が低下し、高圧による気体圧縮機１の破壊が防止される。
【００３３】
以上説明した第１の実施形態の気体圧縮機保護構造にあっては、リリーフバルブ８が破裂板１４で覆われ大気中に直接晒されることがないから、雨水等によるリリーフバルブ８の故障等を効果的に防止することができ、リリーフバルブ８の寿命と信頼性がともに向上し、通常運転時におけるリリーフバルブ８のレアリークや加圧リークを効果的に防止することができる。
【００３４】
また、第１の実施形態の気体圧縮機保護構造によると、仮に、レアリーク等が発生しても、リークした冷媒ガスは破裂板１４内側の閉空間１５からなる気体貯留室に閉じ込められるから、レアリークによる冷媒ガスの大気放出量が大幅に減る。このため、冷媒ガス不足による不具合、例えば、気体圧縮機１を含む空気調和装置全体の能力低下や空気調和装置の故障等を回避することができる。また冷媒ガスの大気放出量が少ないということは、環境に優しく、環境の改善にも貢献しうる。
【００３５】
図４は本発明の第２の実施形態を示したものである。上記第１の実施形態においては、破裂板１４を用いてリリーフバルブ８の下流側である他端８ｂ側を覆い密閉保護するという構造を採用したが、これに代えて、この図４に示す構造のカバー部材１６でリリーフバルブ８の下流側である他端８ｂ側を覆って密閉し保護してもよい。
【００３６】
この図４のカバー部材１６は、それ全体がカップ型の形状に形成されるとともに、そのカップ底部１６ａのみが破裂板１４で形成されている。
【００３７】
また、このカバー部材１６も、上記第１の実施形態の破裂板１４と同じく、その内側に、リリーフバルブ８の下流側である他端８ｂ側を密閉するように閉空間１５を形成している。このカバー部材１６内側の閉空間１５も、リリーフバルブ８側から放出される冷媒ガスを一時貯留する気体貯留室である。
【００３８】
カバー部材１６の一部を構成している破裂板１４の部分は、上記第１の実施形態の破裂板１４と同様に、リリーフバルブ作動時の開放圧力により容易に破裂する。この破裂によりカバー部材１６内側の閉空間１５（気体貯留室）は大気側に開放される。
【００３９】
つまり、この図４の第２の実施形態においては、リリーフバルブ８の下流側に形成される閉空間１５（気体貯留室）内の気体と大気とに挟まれた気体貯留室の壁面、具体的には上記カバー部材１６の壁面のうち、破裂板１４からなる壁面部分が、所定の圧力よりも低い圧力で上記気体貯留室内の気体を大気側に放出させる大気開放手段として機能する。また、上記カバー部材１６は気体圧縮機１のリリーフバルブ８をカバーし保護する手段としても機能する。
【００４０】
図５は本発明の第３の実施形態を示したものである。この第３の実施形態においては、気体圧縮機１に取り付けられているリリーフバルブ８（以下、このリリーフバルブのことを「第１のリリーフバルブ」という。）の下流側である他端８ｂ側をカップ型のカバー部材１６で覆う構造と、このカバー部材１６に例えば図３に示す構造の第２のリリーフバルブ１７を取り付けた構造を採用している。
【００４１】
この図５のカバー部材１６も、上記第１または第２の実施形態の破裂板１４やカバー部材１６と同じく、その内側に、リリーフバルブ８の下流側である他端８ｂ側を密閉するように閉空間１５を形成している。この図５のカバー部材１６内側の閉空間１５も、リリーフバルブ８側から放出される冷媒ガスを一時貯留する気体貯留室である。
【００４２】
第２のリリーフバルブ１７については、第１のリリーフバルブ８の真上に配置されるように、カバー部材１６のカップ底に取り付けられている。また、この第２のリリーフバルブ１７は、第１のリリーフバルブ８の作動圧力より低圧で作動するように、そのバネ体（図３参照）のバネ力が設定されている。
【００４３】
従って、吐出室５が所定以上の圧力になって第１のリリーフバルブ８が作動し開の状態になると、その作動圧力に相当する圧力が吐出室５側から第１のリリーフバルブ８を介して第２のリリーフバルブ１７に直接作用する。そして、このような第１のリリーフバルブ作動時の開放圧力により、第２のリリーフバルブ１７が作動し開の状態になる。
【００４４】
第２のリリーフバルブ１７が開状態になると、カバー部材１６内側の閉空間１５からなる気体貯留室が大気側に連通し開放される。
【００４５】
つまり、この図５の第３の実施形態においては、リリーフバルブ８の下流側に形成される閉空間１５（気体貯留室）内の気体と大気とに挟まれた気体貯留室の壁面、具体的には上記カバー部材１６の壁面に、第２のリリーフバルブ１７という大気開放手段を設けるものとした。尚、この第３の実施形態のカバー部材１６もまた、気体圧縮機１のリリーフバルブ８をカバーし保護する手段として機能する。
【００４６】
上記のような第２および第３の実施形態の気体圧縮機保護構造によると、いずれも、リリーフバルブ８の大気側設置端８ａがカバー部材１６で覆われ大気中に直接晒されないから、第１の実施形態と同様の効果、すなわちリリーフバルブの寿命と信頼性の向上、並びに、通常運転時におけるリリーフバルブ８のレアリークや加圧リークの効果的な防止等を図れる。また、仮に、レアリーク等が生じたとしても、そのリークした冷媒ガスはカバー部材１６内側の閉空間１５（気体貯留室）に閉じ込められるから、第１の実施形態と同様に、レアリークによる冷媒ガスの大気放出量が大幅に減り、気体圧縮機１を含む空気調和装置全体の能力低下や空気調和装置の故障等を回避することもできる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明にあっては、気体圧縮機の保護構造として、その気体圧縮機に取り付けたリリーフバルブの下流側を密閉するように空間を形成し、気体を一時貯留する気体貯留室と、この気体貯留室内の気体と大気とに挟まれた気体貯留室の壁面の少なくとも一部に、所定の圧力よりも低い圧力で気体貯留室内の気体を大気側に放出させる大気開放手段とを備える構造を採用したため、以下の効果が奏し得られる。
【００４８】
（１）リリーフバルブの下流側は密閉された気体貯留室内に位置し大気中に直接晒されることがないから、雨水等によるリリーフバルブの故障等を効果的に防止することができ、リリーフバルブの寿命と信頼性がともに向上し、通常運転時におけるリリーフバルブのレアリークや加圧リークを効果的に防止することができる。
【００４９】
（２）仮にレアリーク等が発生しても、リークした冷媒ガスは気体貯留室に閉じ込められるから、レアリーク等による冷媒ガスの大気放出量が減り、冷媒ガス不足による不具合、例えば、気体圧縮機を含む空気調和装置全体の能力低下や空気調和装置の故障等を回避することができる。また、冷媒ガスの大気放出量が少ないということは、環境に優しく、環境の改善にも貢献しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した気体圧縮機の断面図。
【図２】図１のＡ‐Ａ線断面図。
【図３】図１の気体圧縮機に取り付けられているリリーフバルブの断面図。
【図４】本発明の第２の実施形態の説明図。
【図５】本発明の第３の実施形態の説明図。
【符号の説明】
１  気体圧縮機
２  ハウジング
３  吸入ポート
４  圧縮機本体
５  吐出室
６  吐出ポート
７  バルブ取り付け孔
８  リリーフバルブ（第１のリリーフバルブ）
９  貫通孔
１０  段部
１１  シール面
１２  弁体
１３  バネ体
１４  破裂板
１５  閉空間（気体貯留室）
１６  カバー部材
１７  第２のリリーフバルブ
【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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