(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボンベ（１３）からの冷媒を液体状態で計量し圧送するためのシリンダ室（１１ｃ）を備えた計量圧送手段（１１）と、
前記計量圧送手段（１１）の前記シリンダ室（１１ｃ）を冷却し前記冷媒を液体状態にする冷却手段（１５）と、
前記計量圧送手段（１１）により計量された冷媒が供給されるブロック部材（２９）と、
前記ブロック部材（２９）に開閉弁（２５）を介して接続される真空ポンプ（２７）と、
前記ブロック部材（２９）に接続されるカプラー（３１）と、
を備えてなることを特徴とする冷媒封入装置。
【請求項２】
請求項１記載の冷媒封入装置において、
前記ブロック部材（２９）に、前記冷媒が供給される冷媒供給穴（２９ｂ）を形成するとともに、前記冷媒供給穴（２９ｂ）に連通する複数の冷媒流出穴（２９ｄ）を形成し、前記各冷媒流出穴（２９ｄ）に前記カプラー（３１）を接続してなることを特徴とする冷媒封入装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の冷媒封入装置において、
前記ブロック部材（２９）に、ブロック部材（２９）を加熱する加熱手段（３４）を配置してなることを特徴とする冷媒封入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートパイプ等の熱交換器に冷媒を封入するための冷媒封入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ヒートパイプに冷媒を封入するための冷媒封入装置として、例えば、特開平１−２６０２９３号公報に開示されるものが知られている。
図４は、この公報に開示される冷媒封入装置を示すもので、この冷媒封入装置では、冷媒容器１内に収容される冷媒２が、ガスボンベ３からの窒素ガスの圧力により液化され、液体状態で重量計による計量が行われる。
【０００３】
そして、所定量の冷媒が、分配管４および枝管５を介して各ヒートパイプ６に供給される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の冷媒封入装置では、冷媒容器１内に収容される冷媒２を、ガスボンベ３からの窒素ガスの圧力により液化しているため、装置が複雑になるとともに、高い計量精度を得ることが困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、簡易な構造により高い計量精度を得ることができる冷媒封入装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の冷媒封入装置は、ボンベからの冷媒を液体状態で計量し圧送するためのシリンダ室を備えた計量圧送手段と、前記計量圧送手段の前記シリンダ室を冷却し前記冷媒を液体状態にする冷却手段と、前記計量圧送手段により計量された冷媒が供給されるブロック部材と、前記ブロック部材に開閉弁を介して接続される真空ポンプと、前記ブロック部材に接続されるカプラーとを備えてなることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の冷媒封入装置は、請求項１記載の冷媒封入装置において、前記ブロック部材に、前記冷媒が供給される冷媒供給穴を形成するとともに、前記冷媒供給穴に連通する複数の冷媒流出穴を形成し、前記各冷媒流出穴に前記カプラーを接続してなることを特徴とする。
請求項３の冷媒封入装置は、請求項１または請求項２記載の冷媒封入装置において、前記ブロック部材に、ブロック部材を加熱する加熱手段を配置してなることを特徴とする。
【０００８】
（作用）
請求項１の冷媒封入装置では、先ず、真空ポンプを作動し開閉弁を開にすると、ブロック部材およびカプラーを介してヒートパイプ等の熱交換器からの真空引きが行われる。
次に、計量圧送手段により計量された冷媒が、ブロック部材に供給され、カプラーを介してヒートパイプ等の熱交換器に供給される。
【０００９】
一方、計量圧送手段による計量が、計量圧送手段を冷却手段により冷却し、冷媒を液体状態にして行われる。
請求項２の冷媒封入装置では、計量圧送手段により計量された冷媒が、ブロック部材の冷媒供給穴に供給されると、この冷媒供給穴に連通する複数の冷媒流出穴に分流し、各冷媒流出穴に接続されるカプラーから流出される。
【００１０】
請求項３の冷媒封入装置では、ブロック部材に、ブロック部材を加熱する加熱手段が配置される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の冷媒封入装置の一実施形態を示している。
図において、符号１３は、冷媒供給用のボンベ１３を示している。
ボンベ１３は、配管１６により、計量圧送装置１１に接続されている。
配管１６には、空気圧により開閉される開閉弁であるエアーオペレートバルブ２３が設けられている。
【００１３】
計量圧送装置１１は、冷却器１５により、所定の温度に冷却されている。
計量圧送装置１１は、図２に示すように、シリンダ１１ｆ内にピストンロッド１１ａを設けて構成されており、所定の冷媒量が冷媒供給部であるブロック部材２９に送られるようになっている。
【００１４】
計量圧送装置１１のシリンダ室１１ｃの外側には、冷却用の二重管１１ｂが配置されている。
二重管１１ｂの一端および他端には、配管１１ｄおよび１１ｅが接続されている。
これ等の配管１１ｄ，１１ｅは、冷却器１５に接続されており、冷却器１５で冷却された不凍液からなる冷媒が循環されている。
【００１５】
ブロック部材２９と計量圧送装置１１の間には、第１の継手１７が設けられている。
この第１の継手１７の外周には、温度制御可能なヒータ３２が巻回されている。
なお、このヒータとして埋め込み可能なカートリッジ式のヒータを用いても良い。
【００１６】
第１の継手１７の一側側面には、エアーオペレートバルブ２１を介して計量圧送装置１１からの配管１６が接続されている。
第１の継手１７の上面には、エアーオペレートバルブ２５を介して真空ポンプ２７が接続されている。
第１の継手１７の下面には、配管３０を介してブロック部材２９が接続されている。
【００１７】
第１の継手１７の他側側面には、排気管２８ａが接続されている。
この排気管２８ａは、図示しない回収装置にエアーオペレートバルブ２８を介して接続されている。
ブロック部材２９の外周には、ヒータ３４が巻回されている。
また、ブロック部材２９には、４個のカプラー３１が接続されている。
【００１８】
カプラー３１および管路部３１ａには、温度制御可能とされるヒータ３６がそれぞれに配置されている。
図３は、上述したブロック部材２９の詳細を示している。
ブロック部材２９は、銅等の金属からなり円柱状をしている。
ブロック部材２９の中心には、冷媒が供給される冷媒供給穴２９ｂが形成されている。
【００１９】
この冷媒供給穴２９ｂは、止り穴とされている。
冷媒供給穴２９ｂの入口には、第１の継手１７からの配管３０を接続するための雌螺子部２９ｃが形成され、配管３０が取り付けられている。
一方、テーパ部２９ａには、中心から９０度の角度を置いて４個の冷媒流出穴２９ｄが形成されている。
【００２０】
この冷媒流出穴２９ｄは、第１のオリフィスの役割をしており、その直径は、冷媒供給穴２９ｂの直径より小さくなっている。
冷媒流出穴２９ｄの下流側には、冷媒流出穴２９ｄの直径より大きい直径の膨張部２９ｆが設けられている。
そして、その下流には、雌螺子部２９ｅが形成され、この雌螺子部２９ｅにノズル部材３５が螺合されている。
【００２１】
ノズル部材３５の膨出部２９ｆ側は、膨出部２９ｆの直径とほぼ同じ直径になっている。
そして、ノズル部材３５の流出側にオリフィス穴３５ａが形成されている。
このオリフィス穴３５ａは、第２のオリフィスの役割をしており、その直径は、冷媒流出穴２９ｄの直径より小さくなっている。
【００２２】
ノズル部材３５の先端には、カプラー３１が取り付けられている。
この実施形態では、冷媒供給穴２９ｂの直径は５ｍｍ、冷媒流出穴２９ｄの直径は２ｍｍ、オリフィス穴３５ａの直径は１ｍｍとされている。
また、カプラー３１は、ノズル部材３５に装着された状態では、図示しないノズル部材３５側およびカプラー３１側の弁機構が開とされ、ノズル部材３５側に連通され、一方、ノズル部材３５から取り外した状態では、ノズル部材３５側およびカプラー３１側の弁機構が閉じるように構成されている。
【００２３】
なお、図１において符号１９は、圧力計を示している。
上述した冷媒封入装置では、ヒートパイプ等の熱交換器への冷媒の封入が以下のように行なわれる。
なお、この実施形態では、図１に示すように、棒状のヒートパイプ３７に冷媒が封入される。
【００２４】
先ず、エアーオペレートバルブ２１を閉とし、排気管２８ａのエアーオペレートバルブ２８を閉とした状態で、ヒータ３２，３４，３６により、第１の継手１７の温度＞ブロック部材２９の温度＞カプラー３１の温度となるように加熱が行われる。
そして、この状態で、ヒートパイプ３７の冷媒入口部３７ａにカプラー３１を連結する。
【００２５】
次に、エアーオペレートバルブ２５を開とし、真空ポンプ２７を作動させ、ヒートパイプ３７，ブロック部材２９等を所定の真空にし、エアーオペレートバルブ２５を閉じる。
同時に、エアーオペレートバルブ２１を閉とし、エアーオペレートバルブ２３を開とした状態で、冷媒を計量し圧送する計量圧送装置１１のピストン１１ａを、冷媒封入量より多い量入るように最大に下降させ、冷媒を計量するシリンダ室１１ｃ内に冷媒を流入させる。
【００２６】
次に、冷媒を計量するシリンダ室１１ｃ内に冷媒のガスが残っていると、ヒートパイプ３７に供給する冷媒量に誤差がでるため、エアーオペレートバルブ２３をそのままの状態にして、ピストン１１ａを上昇し、昇圧することによりシリンダ室１１ｃ内の冷媒を完全に液化させる。
【００２７】
次に、エアーオペレートバルブ２３を閉、エアーオペレートバルブ２１を開とし、ピストンロッド１１ａを上昇させて冷媒を所定量排出する。
次に、エアーオペレートバルブ２３を開、エアーオペレートバルブ２１を閉とし、ピストンロッド１１ａを下降させる。
そして、エアーオペレートバルブ２３を開、エアーオペレートバルブ２１を閉とすると同時に、ブロック部材３５側の冷媒は、第１の継手１７の温度＞ブロック部材２９の温度＞カプラー３１の温度＞ヒートパイプ３７の温度となっているため、冷媒は、確実にヒートパイプ３７に充填される。
【００２８】
この際、ブロック部材２９は、冷媒供給穴２９ｂの直径より冷媒流出穴２９ｄの直径が小さく、また、冷媒流出穴２９ｄの下流の冷媒膨出部２９ｆの直径よりオリフィス穴３５ａの直径が小さくなっているため、各冷媒通路の流体抵抗が略同等に保たれ、各ヒートパイプ３７に冷媒を均等に充填することができる。
次に、冷媒がヒートパイプ３７に所定量充填された所で、ブロック部材３５からカプラー３１を取り外し、ヒートパイプ３７の冷媒注入口３７ａを潰し、冷媒がヒートパイプ３７から漏れないようにする。
【００２９】
一方、排気管２８ａのエアーオペレートバルブ２８を開放し、エアーオペレートバルブ２１より下流側に存在する冷媒を回収する。
そして、ヒートパイプ３７からカプラー３１を取り外し、次のヒートパイプ３７にカプラー３１を取り付ける。
以上のように構成された冷媒封入装置では、計量圧送装置１１による計量を、計量圧送装置１１を冷却器１５により冷却し、冷媒を液体状態にして行うようにしたので、簡易な構造により高い計量精度を得ることができる。
【００３０】
また、上述した冷媒封入装置では、計量圧送装置１１により計量された冷媒が供給されるブロック部材２９に、冷媒が供給される冷媒供給穴２９ｂを形成するとともに、冷媒供給穴２９ｂに連通する４個所の冷媒流出穴２９ｄを形成し、各冷媒流出穴２９ｄにカプラー３１を接続したので、４個のカプラー３１から同時に冷媒をヒートパイプ３９に供給することが可能になり、１台の装置による生産効率を従来より大幅に向上することができる。
【００３１】
さらに、上述した冷媒封入装置では、ブロック部材２９に、ブロック部材２９を加熱するヒータ３４を配置したので、冷媒が加熱により膨張し、ヒートパイプ３７側に確実に押し出されるため、所定量の冷媒をヒートパイプ３７に確実に充填することができる。
また、上述した冷媒封入装置では、ブロック部材２９に、ノズル部である冷媒流出穴２９ｄを形成し、また、ノズル部材３５の先端にオリフィス穴３５ａを形成したので、冷媒供給穴２９ｂからの冷媒が、各冷媒流出穴２９ｄに均等に分流され、冷媒の封入量のバラツキを抑制することができる。
【００３２】
なお、上述した実施形態では、ブロック部材２９に冷媒流出穴２９ｄを４個所形成した例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、２個所以上形成してあれば良い。
また、上述した実施形態では、第１の継手１７と、ブロック部材２９とを別々に配置した例について説明したが、１本のヒートパイプ３７にのみ冷媒を封入する場合には、ブロック部材２９を配管３０と共に第１の継手１７から外し、カプラー３１の取り付けられたノズル部材３５のみを第１の継手１７に取り付け、冷媒をヒートパイプ３７に供給しても良い。
【００３３】
さらに、複数のヒートパイプ３７に冷媒を供給する場合には、第１の継手１７とブロック部材２９とを一体に製作しても良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１の冷媒封入装置では、計量圧送手段による計量を、計量圧送手段を冷却手段により冷却し、冷媒を液体状態にして行うようにしたので、簡易な構造により高い計量精度を得ることができる。
【００３５】
請求項２の冷媒封入装置では、ブロック部材に、冷媒が供給される冷媒供給穴を形成するとともに、冷媒供給穴に連通する複数の冷媒流出穴を形成し、各冷媒流出穴にカプラーを接続したので、複数のカプラーから同時に冷媒を供給することが可能になり、１台の装置による生産効率を従来より大幅に向上することができる。
【００３６】
請求項３の冷媒封入装置では、ブロック部材に、ブロック部材を加熱する加熱手段を配置したので、冷媒が加熱により膨張し、ヒートパイプ等の熱交換器側に確実に押し出されるため、所定量の冷媒をヒートパイプ等の熱交換器に確実に充填することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の冷媒封入装置の一実施形態を示す説明図である。
【図２】図１の計量圧送装置を示す断面図である。
【図３】図１のブロック部材を示す断面図である。
【図４】従来の冷媒封入装置の一実施形態を示す配管系統図である。
【符号の説明】
１１  計量圧送装置
１３  ボンベ
１５  冷却器
２５  エアーオペレートバルブ
２７  真空ポンプ
２９  ブロック部材
２９ｂ  冷媒供給穴
２９ｄ  冷媒流出穴
３１  カプラー
【図１】
0004087506.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004087506.tif 000004
【図４】
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