JPH1114249A

JPH1114249A - 防爆冷凍・冷蔵装置

Info

Publication number: JPH1114249A
Application number: JP11347198A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Ogiri; 春一大桐
Original assignee: Daido Kogyo Co Ltd
Current assignee: Daido Kogyo Co Ltd
Priority date: 1997-04-28
Filing date: 1998-04-23
Publication date: 1999-01-22
Anticipated expiration: 2018-04-23
Also published as: JP3563958B2

Abstract

(57)【要約】【課題】冷凍機ユニットを小型の冷凍・冷蔵庫の天井
部へ設置できると共に、市販の非防爆構造の機器類を用
いながら機器類を原因として発生する爆発や誘爆を完全
に防止でき、然も製造コストの低減を図れるようにす
る。【解決手段】冷凍・冷蔵庫と冷凍機ユニットとから成
り、冷凍機ユニットが、冷凍・冷蔵庫の天井部に設置さ
れた圧縮機、凝縮器及び冷却器を含む冷媒循環路と、天
井部上面に設置された耐圧防爆構造の容器と、モータが
容器内に収容され、その回転軸が容器を貫通する凝縮器
用送風機と、モータが容器内に収容され、その回転軸が
容器及び天井部を貫通する冷却器用送風機と、容器内に
収容され、冷媒循環路、各送風機を制御する制御機構と
を具備して居り、前記各モータの回転軸と容器との間に
シール型ベアリングを介設し、又、容器内への電線及び
制御機構の一部を形成する金属管の引込み部に於ける隙
間を全て火炎逸走を回避できる寸法とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍機ユニットを
冷凍・冷蔵庫の天井部に設置する所謂天置型の防爆冷凍
・冷蔵装置であって、所謂１種場所又は２種場所に該当
する爆発性ガス（又は可燃性ガス）雰囲気内に於いて使
用したり、或いは爆発性ガスや可燃性ガスを発生する虞
れのある揮発性有機溶剤等を保管するのに使用されるも
のであり、発火原因となる電気火花やアークを発生する
各種スイッチ、端子、リレー及びモータ等の各種機器類
を一つの耐圧防爆構造の容器内に収容して冷凍機ユニッ
トの小型化並びに防爆化を図り、冷凍・冷蔵庫の大きさ
に関係なく冷凍機ユニットを冷凍・冷蔵庫の天井部に設
置できると共に、モータ等の各種機器類を原因として発
生する爆発や機器類の内部で発生した爆発等が着火源と
なって周囲の爆発性雰囲気の誘爆を引き起こすことを完
全に防止できるようにした防爆冷凍・冷蔵装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、冷凍・冷蔵装置を完全な耐圧防
爆構造とする為には、圧縮機、制御盤、凝縮器用送風
機、冷却器用送風機、温度検出器、圧力検出器（ガス漏
洩検出器）等の各種機器類やこれらを接続する電線路等
を全て耐圧防爆構造にする必要があり、通常は耐圧防爆
構造の圧縮機や送風機、制御盤等の各種機器類を冷凍・
冷蔵庫の下部又は上部に設置し、これらを防爆型電線路
等で接続することによって組み立てられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、耐圧防爆構造
とした各種機器類は、その殆どが非量産品である為、製
造コストが極めて高価である。その結果、これらを用い
た冷凍・冷蔵装置は製造コストが著しく高騰すると云う
問題があった。

【０００４】又、市販の非防爆構造の圧縮機や送風機等
を改造して耐圧防爆構造に近い構造とし、これらを用い
て冷凍・冷蔵装置の防爆性能を高める工夫も行われてい
るが、市販の非防爆構造の圧縮機や送風機等は大幅な改
造を加えない限り、防爆対策を講じることができず、こ
の場合にも防爆冷凍・冷蔵装置の製作コストを大幅に引
き下げることは困難であった。

【０００５】更に、耐圧防爆構造の各種機器類を用いて
天置型の防爆冷凍・冷蔵装置を製作する場合には、各種
機器類を夫々単独で冷凍・冷蔵庫の天井部に設置しなけ
ればならない為、可なり広い設置スペースを必要とす
る。しかし、小型の冷凍・冷蔵庫の場合には、十分な設
置面積を天井部に取ることができない為、小型の天置型
の防爆冷凍・冷蔵装置の製作は事実上不可能であった。

【０００６】加えて、従前の防爆冷凍・冷蔵装置では、
電気信号を発信する構造の温度センサーが庫内に設けら
れている為、通常はバリヤー装置を用いて温度信号を庫
外へ取り出す必要があり、安全性の確保の為に所謂第１
種接地工事を施す必要があった。しかし、第１種接地
（１／１００Ω以下）を確保する為には接地工事費に相
当の費用を要するうえ、場所によっては第１種接地が確
保し難くて、防爆冷凍・冷蔵装置の設置が接地抵抗の面
から制限を受けると云う問題があった。

【０００７】本発明は、従前の天置型の防爆冷凍・冷蔵
装置に於ける上記のような問題点に鑑みて為されたもの
であり、その目的は冷凍・冷蔵庫の大きさに関係なく冷
凍機ユニットを冷凍・冷蔵庫の天井部に設置できると共
に、市販の非防爆構造の機器類を用いながら機器類を原
因として発生する爆発や誘爆を完全に防止でき、然も、
第１種接地を不要にできるようにした製造コストの安価
な天置型の防爆冷凍・冷蔵装置を提供するにある。より
具体的には、産業安全技術協会の規定する爆発等級１〜
２、発火度Ｇ₁〜Ｇ₄の防爆性能を具備する防爆冷凍・
冷蔵装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明の請求項１に記載の発明は、保管室を開閉扉
により開閉自在とした箱状の冷凍・冷蔵庫と、冷凍・冷
蔵庫の天井部に設置された冷凍機ユニットとから成り、
前記冷凍機ユニットが、冷凍・冷蔵庫の天井部に夫々設
置された全密閉形の圧縮機、凝縮器及び冷却器を含む冷
媒循環路と、天井部上面に設置された耐圧防爆構造の容
器と、モータが容器内に収容され、その回転軸が容器の
一部を貫通する凝縮器用送風機と、モータが容器内に収
容され、その回転軸が容器の一部及び冷凍・冷蔵庫の天
井部を貫通する冷却器用送風機と、容器内に収容され、
冷媒循環路、凝縮器用送風機及び冷却器用送風機を制御
する制御機構とを具備したものであって、前記各モータ
の回転軸と容器の貫通孔との間にシール型ベアリングを
介設し、又、容器内への電線及び制御機構の一部を形成
する金属管の引込み部に於ける隙間を全て火炎逸走を回
避できる寸法としたことに特徴がある。

【０００９】本発明の請求項２に記載の発明は、制御機
構が、圧縮機の冷媒吐出口側の温度を検出する温度セン
サーと、温度センサーに接続されて容器を貫通する金属
管と、金属管に接続されて温度センサー及び金属管に封
入された感温液の膨張収縮により作動される作動部とか
ら成る温度スイッチを具備するものであり、金属管を内
径０．３ｍｍ以下の可撓性金属管で構成すると共に、容
器と金属管との隙間を０．２ｍｍ以下とし、又、圧縮機
の冷媒吐出口側の温度が一定温度以上になったときに圧
縮機を停止するようにしたことに特徴がある。

【００１０】本発明の請求項３に記載の発明は、制御機
構が、凝縮器の冷媒吐出口側の温度を検出する温度セン
サーと、温度センサーに接続されて容器を貫通する金属
管と、金属管に接続されて温度センサー及び金属管に封
入された感温液の膨張収縮により作動される作動部とか
ら成る温度スイッチを具備するものであり、金属管を内
径０．３ｍｍ以下の可撓性金属管で構成すると共に、容
器と金属管との隙間を０．２ｍｍ以下とし、又、凝縮器
の冷媒吐出口側の温度が一定温度以上になったときに圧
縮機を停止するようにしたことに特徴がある。

【００１１】本発明の請求項４に記載の発明は、制御機
構が、保管室内の温度を検出する温度センサーと、温度
センサーに接続されて冷凍・冷蔵庫の天井部及び容器を
貫通する金属管と、金属管に接続されて温度センサー及
び金属管に封入された感温液の膨張収縮により作動され
る作動部と、作動部に接続されて容器外の冷凍・冷蔵庫
の天井部に設置されると共に設定温度を調節できるデジ
タル表示式の温度調節計本体とから成る温度調節器を具
備するものであり、金属管を内径０．３ｍｍ以下の可撓
性金属管で構成すると共に、冷凍・冷蔵庫の天井部及び
容器と金属管との隙間を０．２ｍｍ以下とし、又、保管
室内の温度が一定になるように圧縮機を発停させるよう
にしたことに特徴がある。

【００１２】本発明の請求項５に記載の発明は、全密閉
形の圧縮機のモータと電線との接続部を樹脂材で囲繞密
閉したことに特徴がある。

【００１３】請求項６の発明は、請求項１の発明に於い
て制御機構６が、圧縮機７の冷媒入口側につながる冷媒
管１０から分岐した低圧冷媒圧力検出管１０ａを通して
導入した低圧冷媒により作動する圧力スイッチ２６を備
え、前記低圧冷媒圧力検出管１０ａを通して導入した冷
媒圧力が設定圧力値の範囲外になると、圧力スイッチ２
６を作動して圧縮機７の運転を停止する構成としたもの
である。

【００１４】請求項７の発明は、請求項６の発明に於い
て、低圧冷媒圧力検出管１０ａを内径が０．８ｍｍ以上
の可撓性金属管とすると共に、低圧冷媒圧力検出管１０
ａが容器３の壁面を貫通する部分を、容器３の壁面に形
成した貫通孔３ｃ内へ気密状に挿着され、両端側壁に低
圧冷媒圧力検出管１０ａが内部空間と連通状に連結され
た所定の長さＬを有する中空状のさや管２７と、さや管
２７の内部空間内へ挿着され、当該さや管２７の内壁面
との間に０．２ｍｍ以下の冷媒通路隙間Ｇｏを形成する
円柱体２８とから構成するようにしたものである。

【００１５】請求項８の発明は、請求項７の発明に於い
て円柱体２８の長さを２５ｍｍ以上に、また冷媒通路隙
間Ｇｏの断面積を低圧冷媒圧力検出管１０ａの通路断面
積と同一又はそれ以上とするようにしたものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態を図
面に基づいて詳細に説明する。この実施の形態に於ける
防爆冷凍・冷蔵装置は、図１に示す如く、冷凍・冷蔵庫
１の天井部１ａに、冷凍・冷蔵庫１とは独立して、基盤
１７上に組み付けしたユニット構造をなす冷凍機ユニッ
ト２を固定設置することにより形成されている。

【００１７】前記冷凍・冷蔵庫１は、図１に示す如く、
保管室１ｂを開閉扉１ｃにより開閉自在としたものであ
り、保管室１ｂの周壁及び開閉扉１ｃは、通常の鋼板及
び断熱材等により形成されている。後述する如く、電気
関係の火花等を発する虞れのある部材は全て耐圧容器内
に収容されて居り、且つ万一耐圧容器内で発火や爆発が
生じたとしても、火焔等が外部へ漏出して外部雰囲気に
悪影響を与えることが全くない為、冷凍・冷蔵庫１は通
常の構造部材から成る断熱構造体に形成されている。

【００１８】一方、冷凍機ユニット２は、図１及び図２
に示す如く、耐圧防爆構造の容器３、凝縮器用送風機
４、冷却機用送風機５、制御機構６、圧縮機７、凝縮器
８、冷却器９、温度スイッチ１３，１４及び温度センサ
ー１３ａ，１４ａ、温度調節器１５及び温度センサー１
５ａ等から構成されて居り、これらは全て冷凍・冷蔵庫
１の天井部１ａを形成する基盤１７上に組み込まれてい
る。即ち、別途に冷凍機ユニット２を組み付けた基盤１
７を冷凍・冷蔵庫１の天井部１ａへ挿着固定することに
より、冷凍・冷蔵庫１の組立・形成が完了することにな
る。

【００１９】図３及び図４は本発明に係る冷凍・冷蔵庫
１の冷凍機ユニット２廻りの機器配置と冷媒の循環系統
図を示すものであり、図３は冷蔵庫として使用する場合
の、又、図４は冷凍庫として使用する場合を示すもので
ある。図３及び図４に於いて、７は圧縮機、８は凝縮
器、９は冷却器、１８は冷凍・冷蔵庫１の開閉扉１ｃ廻
りの凍結を防止する為の適宜の長さを有する冷媒流動
管、１９はドライヤ、２０はキャピラリーチューブ、１
３ａ，１４ａは冷媒液の温度を検出する温度センサー、
１５ａは庫内（保管室１ｂ内）用の温度センサー、４ｃ
は凝縮器用ファン、５ｃは冷却器用ファンである。又、
図４の２１は膨張弁、２２は防爆型の電磁弁であり、冷
凍庫として使用する場合には、図２の点線で示す如く、
防爆型電磁弁２２を単体として容器３の側部に設置す
る。

【００２０】即ち、冷媒の循環路は、図１乃至図４に示
す如く、冷凍・冷蔵庫１の天井部１ａへ固定する基盤１
７の上面に設けた圧縮機７及び凝縮器８と、冷媒流動管
１８と、ドライヤ１９と、冷凍・冷蔵庫１の保管室１ｂ
内に配置した冷却器９（蒸発器）と、これら相互間を接
続する冷媒管１０等とから成り、圧縮機７内の冷媒（例
えばフロンガス）を凝縮器８、ドライヤ１９、キャピラ
リーチューブ２０（又は膨張弁２１）、冷却器９（蒸発
器）を順次経て圧縮機７へと循環させ、冷却器９に於い
て冷媒の低温蒸発により発生した冷気を保管室１ｂ内で
循環させることによって、保管室１ｂ内を保管物を冷
凍、冷却し得る冷気相雰囲気に保持する。

【００２１】又、前記圧縮機７は、モータ（図示省略）
を内蔵した全密閉形のものであり、後述する制御機構６
により発停制御される。かかる全密閉形の圧縮機７を含
む冷媒の循環路は、冷媒管１０を含めて密閉容器であ
り、内圧防爆構造をなしている。更に、前記冷媒流動管
１８は、凝縮器８の中間部から引き出した冷媒管１０を
保管室１ｂの開口周縁部に埋設し、凝縮器８から引き出
した高温の冷媒（通常３０℃程度）により保管室１ｂの
開口周縁部を加温させ、もって開閉扉１ｃを含む冷凍・
冷蔵庫１の開閉部に於ける結露等を可及的に防止するよ
うにしている。

【００２２】前記基盤１７上に設置する容器３は、高強
度部材で構成された耐圧防爆構造の密閉容器３であり、
発火原因となる電気火花やアークを発生する凝縮器用送
風機４、冷却器用送風機５の各モータ４ａ，５ａ、制御
機構６、温度調節器１５等を収容するものである。この
例では、容器３は、上方が開放された箱状の本体３ａ
と、本体３ａの上方開口を密閉する蓋体３ｂとから成
り、アルミニウム合金製の鋳物により形成されている。
又、容器３の側壁及び底壁には、各送風機４，５のモー
タ４ａ，５ａの回転軸４ｂ，５ｂや電線１１（ケーブ
ル）等が挿通される複数の貫通孔３ｃが形成されてい
る。

【００２３】前記凝縮器用送風機４は、凝縮器８に冷却
用空気を送り込んで高温の冷媒を冷却するものであり、
図１に示す如く、容器３内に収容固定されて回転軸４ｂ
が貫通孔３ｃから突出するモータ４ａと、モータ４ａの
回転軸４ｂに取り付けられて凝縮器８に対向するファン
４ｃとから成る。又、回転軸４ｂと貫通孔３ｃとの間に
は、この間を火炎が逸走しないようにシール型ベアリン
グ１２が介設されている。このシール型ベアリング１２
は、内輪と外輪との間を金属製の環状のシール板で密閉
したものである。即ち、回転軸４ｂと貫通孔３ｃとの間
隙は、０．２ｍｍ以下（望ましくは０．１ｍｍ）に調整
されて居り、これによって万一容器３の内・外に火炎が
発生しても、火炎が間隙Ｇを通って逸走しないようにな
っている。

【００２４】前記冷却器用送風機５は、冷却器９に風を
送って冷却器９で発生した低温の冷気を保管室１ｂ内で
循環させるものであり、図１に示す如く、容器３内に収
容固定されて回転軸５ｂが容器３の貫通孔３ｃから冷凍
・冷蔵庫１の天井部１ａを貫通して保管室１ｂ内へ突出
するモータ５ａと、モータ５ａの回転軸に取り付けられ
て冷却器９へ風を送るファン５ｃとから成る。又、回転
軸５ｂと貫通孔３ｃとの間には、この間を火炎が逸走し
ないようにシール型ベアリング１２が介設されている。
このシール型ベアリング１２は、内輪と外輪との間を金
属製の環状のシール板で密閉したものである。即ち、回
転軸４ｂと貫通孔３ｃとの間隙は、前述と同様に０．２
ｍｍ以下（望ましくは０．１ｍｍ）に保持されて居り、
間隙Ｇを通して火炎が逸走しないようになっている。

【００２５】前記制御機構６は、圧縮機７や凝縮器８、
冷却器９等含む冷媒循環路、凝縮器用送風機４及び冷却
器用送風機５を夫々制御するものであり、圧縮機７のモ
ータを始動する為の始動リレー回路（図示省略）と、圧
縮機７のモータのオーバヒートを防止する過負荷リレー
回路（図示省略）と、凝縮器用送風機４の制御回路（図
示省略）と、冷却器用送風機５の制御回路（図示省略）
と、圧縮機７の冷媒吐出口側の温度が一定温度以上にな
ったときに圧縮機７のモータを停止させる温度スイッチ
１３と、凝縮器８の冷媒吐出口側の温度が一定温度以上
になったときに圧縮機７のモータを停止させる温度スイ
ッチ１４と、保管室１ｂ内の温度に応じて圧縮機７のモ
ータを発停させる温度調節器１５等を具備する。又、制
御機構６は、耐圧防爆構造の容器３内に収容されて居
り、圧縮機７のモータ、凝縮器用送風機４のモータ４ａ
及び冷却器用送風機５のモータ５ａに夫々電線１１を介
して接続されている。

【００２６】尚、制御機構６に含まれる温度調節器１５
には温度設定用の押しボタンやダイヤル１５ｂ等が設け
られて居り、当該押しボタン１５ｂ等は、図２に示すよ
うに容器３の前側壁より外部へ顕出されて居り、人が自
由に冷凍・冷蔵庫１の外部より押しボタン１５ｂ等を操
作して温度設定等が行えるように構成されている。又、
容器３の外部へ設けられている押しボタン１５ｂ等は、
所謂耐圧防爆構造に形成されて居り、これによって容器
３の密閉性や耐圧防爆性が悪化することのないことは勿
論である。

【００２７】圧縮機７の冷媒吐出口側の温度に応じて圧
縮機７のモータを停止させる温度スイッチ１３は、圧縮
機７の冷媒吐出口側の温度が一定温度以上（室温＋７０
℃）になったときに圧縮機７のモータを停止させるもの
であり、この温度スイッチ１３には液体膨張式のものが
使用されている。即ち、温度スイッチ１３は、圧縮機７
の冷媒吐出口側に接触状態で設けられ、冷媒の温度に反
応する温度センサー１３ａと、温度センサー１３ａに接
続され、容器３を貫通する可撓性金属管１３ｂ（キャピ
ラリチューブ）と、温度センサー１３ａ及び金属管１３
ｂに封入された感温液の膨張収縮により作動されるダイ
ヤフラム部（図示省略）及びスイッチ機構（図示省略）
から成る作動部（図示省略）とを具備するものである。
而して、この温度スイッチ１３によれば、圧縮機７の冷
媒吐出口側の温度を温度センサー１３ａが感知して、そ
の温度の変化により感温液が膨張・収縮して作動部を作
動させ、圧縮機７の冷媒吐出口側の温度が室温＋７０℃
以上になったときに作動部のスイッチがオフ動作されて
圧縮機７の運転を停止するようになっている。

【００２８】凝縮器８の冷媒吐出口側の温度に応じて圧
縮機７のモータを停止させる温度スイッチ１４は、凝縮
器８の冷媒吐出口側の温度が一定温度以上（４０℃〜５
０℃）になったときに圧縮機７のモータを停止させるも
のであり、この温度スイッチ１４には液体膨張式のもの
が使用されている。即ち、温度スイッチ１４は、凝縮器
８の冷媒吐出口側に接触状態で設けられ、冷媒の温度に
反応する温度センサー１４ａと、温度センサー１４ａに
接続され、容器３を貫通する可撓性金属管１４ｂ（キャ
ピラリチューブ）と、温度センサー１４ａ及び金属管１
４ｂに封入された感温液の膨張収縮により作動されるダ
イヤフラム部（図示省略）及びスイッチ機構（図示省
略）から成る作動部（図示省略）とを具備するものであ
る。而して、この温度スイッチ１４によれば、凝縮器８
の冷媒吐出口側の温度を温度センサー１４ａが感知し
て、その温度の変化により感温液が膨張・収縮して作動
部を作動させ、凝縮器８の冷媒吐出口側の温度が４０℃
〜５０℃以上になったときに作動部のスイッチがオフ動
作されて圧縮機７の運転を停止するようになっている。

【００２９】前記温度調節器１５は、冷凍・冷蔵庫１の
保管室１ｂ内の温度が予め設定された温度に保たれるよ
うに、保管室１ｂ内の温度に応じて圧縮機７のモータを
発停させるものであり、液体膨張式の温度センサー１５
ａと、可撓性金属管１５ｃと、デジタル式の温度調節計
本体１５ｄと、温度スイッチ１５ｅ等から構成されてい
る。即ち、温度スイッチ１５ｅは、保管室１ｂ内へ突出
させた温度センサー１５ａと、温度センサー１５ａに接
続され、冷凍・冷蔵庫１の天井部１ａの基盤１７及び容
器３を貫通する可撓性金属管１５ｃ（キャピラリチュー
ブ）と、温度センサー１５ａ及び金属管１５ｃに封入さ
れた感温液の膨張収縮により作動されるダイヤフラム部
（図示省略）及びスイッチ機構（図示省略）から成る作
動部（図示省略）とを具備するものである。

【００３０】又、前記温度調節計本体１５ｄは、金属製
ボックス内にＭＣＵ（マイクロコントローラユニット）
及び警報手段（警報ランプや警報機）等を内蔵したもの
であり、容器３内に配設されている。ボックスの表面側
にはデジタル式の表示部（図示省略）や押しボタン１５
ｂ等が夫々設けられて居り、これらの表示部や押しボタ
ン１５ｂ等は容器３の側壁面を貫通してその外部へ突出
されて居り、冷凍・冷蔵庫１の外方より表示部が見える
と共に、押しボタン１５ｂの操作により設定温度等を調
節できるようになっている。尚、この温度調節計本体１
５ｄには、理化工業株式会社製のデジタル温度調節計
（ＮＥＷＺＥＲＯＳＥＲＩＥＳ）が使用されてい
る。

【００３１】而して、当該温度調節器１５によれば、保
管室１ｂ内の温度を温度センサー１５ａが感知して、そ
の温度の変化により感温液が膨張・収縮して作動部を作
動させ、これによって作動部のスイッチがオン・オフ動
作されて圧縮機７のモータを発停させ、保管室１ｂ内を
予め設定された設定温度に保持し得るようになってい
る。この設定温度は、容器３の外方へ顕出せしめた温度
調節計本体１５ｄの押しボタン１５ｂ等を人為的に操作
することにより任意に調整・変更し得るようになってい
る。又、冷凍機ユニット２の運転中に於いて、保管室１
ｂ内の温度が例えば２時間以上設定温度（例えば１０
℃）以上になったような場合には、警報手段（警報ラン
プや警報機）により警報が発せられるようになってい
る。

【００３２】そして、上記した冷凍機ユニット２にあっ
ては、耐圧防爆構造の容器３内への電線１１及び制御機
構６の一部を形成する金属管１３ｂ，１４ｂ，１６ｂの
引込み部に於ける隙間を全て火炎逸走を回避できる寸法
とすると共に、圧縮機７のモータと電線１１の接続部を
樹脂材２３で囲繞密閉することによって、万全の防爆対
策を講じている。

【００３３】即ち、圧縮機７のモータと制御機構６とを
接続する電線１１（ケーブル）、各温度スイッチ１３，
１４の金属管１３ｂ，１４ｂ並びに温度調節器１５の金
属管１５ｃの容器３への引込み部に於いては、図５及び
図６に示す如く、電線１１と容器３の貫通孔３ｃとの隙
間Ｇ並びに各金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃと容器３の
貫通孔３ｃとの隙間Ｇを夫々火炎逸走を回避できる寸法
としている。この火炎逸走は、一般に、０．２ｍｍ以下
の隙間であれば生じないとされていることから、容器３
内への電線１１及び各金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃの
引込み部に於ける隙間の寸法を０．２ｍｍ以下とすれ
ば、当該隙間に於ける火炎逸走は回避できるものと考え
られる。従って、この例では、電線１１と容器３の貫通
孔３ｃとの隙間、温度スイッチ１３，１４の各金属管１
３ｂ，１４ｂと容器３の貫通孔３ｃとの隙間、温度調節
器１５の金属管１５ｃと冷凍・冷蔵庫１の天井部１ａ及
び容器３の貫通孔３ｃとの隙間は、夫々０．２ｍｍ以下
にしている。

【００３４】図７は本発明で使用するＰｔ１００Ω型の
温度センサー１５ａの庫内（保管室１ｂ内）への取り付
け状態を示すものであり、基盤１７上に固定した密閉容
器３に貫通孔３ｃを設け、ここに温度センサー１５ａの
保護管１５ｆを挿入し、そのフランジ部を容器３の底壁
面へ固定する構成としている。尚、図７に於いて、Ｇは
容器３と温度センサー１５ａとの間隙であり、０．２ｍ
ｍ以下に保持されている。又、１６は充填用シリカ、１
７ａは鋼板、１７ｂは断熱材、１５ｃは可撓性金属管で
ある。更に、本発明の温度センサー１５ａは、従前の通
り庫内から温度を検出する為の電気信号を発信するもの
でないから第１種接地は不要であり、通常は第３種接地
で十分である。

【００３５】又、各温度スイッチ１３，１４，１５ｅが
液体膨張式のものであり、各温度スイッチ１３，１４，
１５ｅの金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃが容器３内へ引
き込まれている為、保管室１ｂ内若しくは容器３内での
爆発により金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃが破損した場
合にあっては、金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃ内の通路
が火炎逸走隙間となる虞れがある。ところで、火炎逸走
は、一般に、０．２ｍｍ以下の隙間であれば生じないと
されていることから、金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃの
内径を０．２ｍｍ以下とすれば、当該金属管１３ｂ，１
４ｂ，１５ｃ内に於ける火炎逸走は回避できるものと考
えられる。しかし、金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃの内
径を０．２ｍｍ以下とした場合には、温度スイッチ１
３，１４，１５ｅが動作不良となる虞れがある。そこ
で、本発明者は、金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃ内の通
路を介しての火炎逸走が生じない条件を得るべく種々の
実験を行ない、その結果、金属管１３ｂ，１４ｂ，１５
ｃの内径が０．３ｍｍ以下であれば、火炎逸走を確実に
回避できることを確認した。

【００３６】これらのことから、各温度スイッチ１３，
１４，１５ｅの金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃの内径
は、火炎逸走を回避する上で、０．３ｍｍ以下であっ
て、温度スイッチ１３，１４，１５ｅとしての機能を充
分に発揮し得る寸法（一般には、０．２ｍｍ以上）とし
ておくことが好ましい。この例では、各金属管１３ｂ，
１４ｂ，１５ｃの内径を、火炎逸走限界値である０．３
ｍｍとしてある。又、各金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃ
の全長は、温度スイッチ１３，１４，１５ｅとしての機
能も考慮して、３ｍ以下としておくことが好ましい。

【００３７】更に、圧縮機７のモータと容器３内の制御
機構６とは、図８及び図９に示す如く、圧縮機７の外面
に露出するハーメチックターミナル７ａの各電極７ｂに
電線１１（ケーブル）の各電線端部のピンジャック１１
ａを圧着させることによって接続されているが、この接
続部は、図８及び図９に示す如く、シリコン樹脂等の適
宜の非導電性樹脂材２３により囲繞密閉されている。こ
の例では、圧縮機７の容器周壁にロー付けした取付金具
２４に上記接続部を囲繞する金属箱２５を取り付け、金
属箱２５内にシリコン樹脂２３を注入して、当該接続部
を含む金属箱２５内をシリコン樹脂２３で充填させてあ
る。尚、シリコン樹脂２３の注入は、金属箱２５の一部
を取り外すことによって行う。

【００３８】尚、凝縮器８から冷却器９へ至る冷媒管１
０並びに冷却器９から圧縮機７へ至る冷媒管１０は、夫
々冷凍・冷蔵庫１の天井部１ａに取り付けた基盤１７を
貫通している為、この貫通部分に於ける隙間も火炎逸走
を回避できると共に、保管室１ｂ内の冷気が外部へ漏洩
しないように排除しておく必要がある。この例では、冷
媒管１０を基盤１７に硬ロー付けすることにより、火炎
逸走及び冷気の漏洩を防止している。

【００３９】以上のように構成された防爆冷凍・冷蔵装
置にあっては、モータを内蔵する全密閉形圧縮機７を含
む冷媒循環路が本来的に内圧防爆構造物であること、ア
ークやスパークを生じる虞れのある各送風機４，５のモ
ータ４ａ，５ａや制御機構６を容器３内に収容し、容器
３内への電線１１及び金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃの
引込み部に於ける隙間を火炎逸走を回避できる寸法とし
て当該容器３を耐圧防爆構造物に構成してあること、外
部に露出する電線１１の接続部（ハーメチックターミナ
ル７ａと電線１１との接続部）を樹脂材２３により囲繞
密閉してあることから、アークやスパークによる引火爆
発を確実に防止することができる。

【００４０】又、各温度スイッチ１３，１４，１５ｅと
して液体膨張式のものを使用したことによって、各温度
スイッチ１３，１４，１６の金属管１３ｂ，１４ｂ，１
５ｃ内が容器３への火炎逸走隙間となる虞れがあるが、
かかる虞れも、金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃの内径を
０．３ｍｍ以下（好ましくは０．２ｍｍ）としておくこ
とによって、確実に防止することができる。

【００４１】更に、各送風機４，５のモータ４ａ，５ａ
や制御機構６を一つの耐圧防爆構造の容器３内に収容し
てユニット化している為、冷凍機ユニット２自体の小型
を図れ、例え冷凍・冷蔵庫１の外径寸法が小さい場合で
も、冷凍機ユニット２を冷凍・冷蔵庫１の天井部１ａに
設置することができ、小型の天置型の防爆冷凍・冷蔵装
置の製作が可能となる。

【００４２】そのうえ、各温度スイッチ１３，１４によ
り圧縮機７の冷媒吐出口側の温度並びに凝縮器８の冷媒
吐出口側の温度を検出し、これらの温度が一定温度以上
になったときに圧縮機７を停止するようにしている為、
圧縮機７の冷媒吐出口側が異常に加熱されて発火源とな
るのを防止できると共に、凝縮器８に於ける冷媒の冷却
不良等を検出できて冷凍機ユニット２の良好な運転を行
える。

【００４３】このように、上記した防爆冷凍・冷蔵装置
は、防爆性に極めて優れたものであり、爆発性（又は可
燃性ガス）雰囲気内でも安全に使用することができる。
又、爆発性、可燃性ガスを発生し易い有機溶剤等を安全
に冷凍、冷却保管しておくことができ、万一、保管室１
ｂ内等に於いて爆発が誘発されたとしても、他の容器３
や機器への火炎逸走を確実に防止して、爆発による損害
を最小限に止めることができる。

【００４４】前記図１乃至図４に示した本発明の第１実
施形態では、冷媒液の圧力検出値によって圧縮機７の運
転制御を行なうのではなくて、圧縮機７の冷媒液吐口側
及び凝縮器８の冷媒液吐口側に設けた温度センサー１３
ａ及び温度センサー１４ａによって冷媒液の温度を検出
し、前者（温度センサー１３ａ）の冷媒の検出温度が室
温＋７０℃以上に、及び後者（温度センサー１４ａ）の
冷媒の検出温度が約５０℃以上になれば、冷媒系統に異
状が生じたものと判断して圧縮機７の運転を停止する構
成としているが、両温度検出センサー１３ａ、１４ａに
よる圧縮機７の運転制御方式に替えて、冷媒圧力の検出
値によって圧縮機７の運転制御を行なうようにしてもよ
い。

【００４５】図１０は、本発明の第２実施形態に係る冷
媒循環経路と圧縮機の運転制御系統の説明図であり、圧
縮機７の入口側の冷媒管１０から低圧冷媒圧力検出管１
０ａを分岐し、当該低圧冷媒圧力検出管１０ａを耐圧防
爆構造の容器３の貫通孔３ｃを通して容器３内へ導入
し、低圧側の冷媒圧力を容器３内に設けた圧力スイッチ
２６へ導入するようにしたものである。

【００４６】即ち、前記低圧冷媒圧力検出管１０ａを通
して圧力スイッチ２６に加わる冷媒圧力が設定範囲外の
圧力値になると、圧力スイッチ２６が作動する。これに
より、冷媒系統に異常が生じたものと判断され、制御機
構６を介し圧縮機７の運転が停止される。

【００４７】図１１は容器３の貫通孔３ｃに於ける前記
低圧冷媒圧力検出管１０ａの取付け状態を示すものであ
り、図１１に於いて３は耐圧防爆構造の容器、３ｃは貫
通孔、２７はさや管、２７ａはさや管本体、２７ｂはさ
や管蓋体、２８は円柱体、２９は取付ボルト、Ｇｏは冷
媒通路を形成する隙間、Ｌは冷媒通路隙間Ｇｏの長さ、
Ｍは溶接部である。

【００４８】前記低圧冷媒圧力検出管１０ａとしては圧
力スイッチ２６の作動の安定性を確保するため、圧力ス
イッチ２６の作動可能面積以上の断面積を有する内径
０．８ｍｍφ以上の可撓性金属管が使用されている。ま
た、中空状の円筒形に形成されたさや管２５は容器３の
壁面に形成された貫通孔３ｃ内へ気密状に挿入固定され
ており、その両端側壁には、低圧冷媒圧力検出管１０ａ
がさや管２７の内部空間と連通状に溶着されている。更
に、さや管２７の内部空間には、後述するように冷媒通
路となる隙間Ｇｏを形成するための円柱体２８が挿着さ
れている。

【００４９】尚、前記冷媒通路用の隙間Ｇｏの大きさ
は、火炎逸走を防止すると云う点から０．２ｍｍ以下
に、また隙間Ｇｏの部分の長さＬは２５ｍｍ以上（望ま
しくは４０〜５０ｍｍ）に夫々選定する必要があり、本
実施態様に於いては、隙間Ｇｏ＝０．２ｍｍ、長さＬ＝
４０ｍｍに設定されている。

【００５０】前記円柱体２６は前述の如く、圧力スイッ
チ２６の作動可能面積より大きな冷媒通路用の隙間断面
積を確保するために設けられているものであり、本実施
態様に於いては、円柱体２８の外径が１．２５ｍｍ、さ
や管本体２７ａの内径が１．６５ｍｍ、隙間Ｇｏの部分
の冷媒通路断面積が０．９１ｍｍ²に夫々設定されてい
る。

【００５１】前記図１０及び図１１に示した本発明の第
２実施態様に係る防爆冷凍・冷蔵装置に於いても、第１
実施態様の場合と同様に優れた防爆性が得られることは
勿論であり、爆発性（又は可燃性ガス）雰囲気内でも安
全に使用することができる。また、爆発性、可燃性ガス
を発生し易い有機溶剤等を安全に冷凍、冷却保管してお
くことができ、万一、保管室１ｂ内等に於いて爆発が誘
発されたとしても、他の容器３や機器への火炎逸走を確
実に防止して、爆発による損害を最小限に止めることが
できる。

【００５２】尚、本発明は上記した実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の基本原理を逸脱しない範囲
において、適宜に改良，変更することができる。

【００５３】

【発明の効果】以上の説明から容易に理解されるよう
に、本発明の防爆冷凍・冷蔵装置は、防爆性に優れ、耐
圧防爆構造を有するものである。即ち、産業安全技術協
会の規定する爆発等級１〜２、発火度Ｇ₁〜Ｇ₄の防爆
性能を有するものであり、可燃性ガス雰囲気内でも安全
に使用することができるうえ、爆発性、可燃性ガス自体
やこれ等のガスを発生する有機溶剤等を安全に冷凍、冷
却保管しておくことができる。又、本発明の防爆冷凍・
冷蔵装置は、防爆対策を講じていない市販の圧縮機や送
風機等をそのまま使用することができるものであり、か
かる市販機器の大幅な改造を必要としないものであるか
ら、防爆機能をもたせることによっては製作コストがさ
ほど高くならず、製作経済上に於いても極めて実用的な
ものである。更に、各送風機のモータや制御機構を一つ
の耐圧防爆構造の容器内に収容してユニット化している
為、冷凍機ユニット自体の小型を図れる。従って、冷凍
・冷蔵庫の外径寸法が変わった場合に於いても、冷凍・
冷蔵庫の外径寸法に関係なく、冷凍機ユニットを冷凍・
冷蔵庫の天井部に確実且つ良好に設置でき、如何なる大
きさの天置型の冷凍・冷蔵装置を製作することが可能と
なる。加えて、庫内に設ける温度センサーは、電気信号
発信型のセンサーでない為、従前の如く第１種接地工事
を必要とせず、この面から防爆冷凍・冷蔵庫の設置が制
約を受けることは皆無となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る防爆冷凍・冷蔵装置の要部を示す
一部破断正面図である。

【図２】同じく防爆冷凍・冷蔵装置の平面図である。

【図３】本発明を冷蔵庫として使用する場合の冷媒の循
環経路を示す説明図である。

【図４】本発明を冷凍庫として使用する場合の冷媒の循
環経路を示す説明図である。

【図５】耐圧防爆構造の容器内への電線の引込み部を示
す断面図である。

【図６】耐圧防爆構造の容器内への金属管の引込み部を
示す断面図である。

【図７】温度センサーの庫内への挿入状態を示す縦断面
図である。

【図８】全密閉形の圧縮機を示し、一部を切り欠いた状
態の正面図である。

【図９】図５のＡ−Ａ線拡大断面図である。

【図１０】本発明の第２実施形態に係る防爆冷凍・冷蔵
装置の冷媒の循環経路（冷蔵庫の場合）と圧縮機の運転
制御系統との関係を示す説明図である。

【図１１】低圧冷媒圧力検出管の容器壁面貫通部の断面
概要図である。

【符号の説明】

１は冷凍冷蔵庫、１ａは天井部、１ｂは保管室、１ｃは
開閉扉、２は冷凍機ユニット、３は容器、３ｃは貫通
孔、４は凝縮器用送風機、４ａはモータ、４ｂは回転
軸、５は冷却器用送風機、５ａはモータ、５ｂは回転
軸、６は制御機構、７は圧縮機、８は凝縮器、９は冷却
器、１０は冷媒管、１１は電線、１２はシール型ベアリ
ング、１３は温度スイッチ、１３ａは温度センサー、１
３ｂは金属管、１４は温度スイッチ、１４ａは温度セン
サー、１４ｂは金属管、１５は温度調節器、１５ａは温
度センサー、１５ｂは押しボタン、１５ｃは金属管、１
５ｄは温度調節計本体、１５ｅは温度スイッチ、１７は
基盤、１８は冷媒流動管、１９はドライヤ、２０はキャ
ピラリーチューブ、２１は膨張弁、２２は防爆型電磁
弁、２３は樹脂材、２６は圧力スイッチ、２７はさや
管、２７ａはさや管本体、２７ｂはさや管蓋体、２８は
円柱体、２９は取付ボルト、Ｇｏは冷媒通路隙間、Ｌは
冷媒通路隙間Ｇｏの長さ、Ｍは溶接部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０２Ｋ 5/08 Ｈ０２Ｋ 5/08 Ａ 5/136 5/136 5/22 5/22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】保管室（１ｂ）を開閉扉（１ｃ）により
開閉自在とした箱状の冷凍・冷蔵庫（１）と、冷凍・冷
蔵庫（１）の天井部（１ａ）に設置された冷凍機ユニッ
ト（２）とから成り、前記冷凍機ユニット（２）が、冷
凍・冷蔵庫（１）の天井部（１ａ）に夫々設置された全
密閉形の圧縮機（７）、凝縮器（８）及び冷却器（９）
を含む冷媒循環路と、天井部（１ａ）上面に設置された
耐圧防爆構造の容器（３）と、モータ（４ａ）が容器
（３）内に収容され、その回転軸（４ｂ）が容器（３）
の一部を貫通する凝縮器用送風機（４）と、モータ（５
ａ）が容器（３）内に収容され、その回転軸（５ｂ）が
容器（３）の一部及び冷凍・冷蔵庫（１）の天井部（１
ａ）を貫通する冷却器用送風機（５）と、容器（３）内
に収容され、冷媒循環路、凝縮器用送風機（４）及び冷
却器用送風機（５）を制御する制御機構（６）とを具備
したものであって、前記各モータ（４ａ），（５ａ）の
回転軸（４ｂ），（５ｂ）と容器（３）の貫通孔（３
ｃ）との間にシール型ベアリング（１２）を介設し、
又、容器（３）内への電線（１１）及び制御機構（６）
の一部を形成する金属管（１３ｂ），（１４ｂ），（１
５ｃ）の引込み部における隙間を全て火炎逸走を回避で
きる寸法としたことを特徴とする防爆冷凍・冷蔵装置。
【請求項２】制御機構（６）が、圧縮機（７）の冷媒
吐出口側の温度を検出する温度センサー（１３ａ）と、
温度センサー（１３ａ）に接続されて容器（３）を貫通
する金属管（１３ｂ）と、金属管（１３ｂ）に接続され
て温度センサー（１３ａ）及び金属管（１３ｂ）に封入
された感温液の膨張収縮により作動される作動部とから
成る温度スイッチ（１３）を具備するものであり、金属
管（１３ｂ）を内径０．３ｍｍ以下の可撓性金属管で構
成すると共に、容器（３）と金属管（１３ｂ）との隙間
を０．２ｍｍ以下とし、又、圧縮機（７）の冷媒吐出口
側の温度が一定温度以上になったときに圧縮機（７）を
停止するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の
防爆冷凍・冷蔵装置。
【請求項３】制御機構（６）が、凝縮器（８）の冷媒
吐出口側の温度を検出する温度センサー（１４ａ）と、
温度センサー（１４ａ）に接続されて容器（３）を貫通
する金属管（１４ｂ）と、金属管（１４ｂ）に接続され
て温度センサー（１４ａ）及び金属管（１４ｂ）に封入
された感温液の膨張収縮により作動される作動部とから
成る温度スイッチ（１４）を具備するものであり、金属
管（１４ｂ）を内径０．３ｍｍ以下の可撓性金属管で構
成すると共に、容器（３）と金属管（１４ｂ）との隙間
を０．２ｍｍ以下とし、又、凝縮器（８）の冷媒吐出口
側の温度が一定温度以上になったときに圧縮機（７）を
停止するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の
防爆冷凍・冷蔵装置。
【請求項４】制御機構（６）が、保管室（１ｂ）内の
温度を検出する温度センサー（１５ａ）と、温度センサ
ー（１５ａ）に接続されて冷凍・冷蔵庫（１）の天井部
（１ａ）及び容器（３）を貫通する金属管（１５ｃ）
と、金属管（１５ｃ）に接続されて温度センサー（１５
ａ）及び金属管（１５ｃ）に封入された感温液の膨張収
縮により作動される作動部と、作動部に接続されて容器
（３）外の冷凍・冷蔵庫（１）の天井部（１ａ）に設置
されると共に設定温度を調節できるデジタル表示式の温
度調節計本体（１５ｄ）とから成る温度調節器（１５）
を具備するものであり、金属管（１５ｃ）を内径０．３
ｍｍ以下の可撓性金属管で構成すると共に、冷凍・冷蔵
庫（１）の天井部（１ａ）及び容器（３）と金属管（１
５ｃ）との隙間を０．２ｍｍ以下とし、又、保管室（１
ａ）内の温度が一定になるように圧縮機（７）を発停さ
せるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の防爆
冷凍・冷蔵装置。
【請求項５】全密閉形の圧縮機（７）のモータと電線
（１１）との接続部を樹脂材（２３）で囲繞密閉したこ
とを特徴とする請求項１に記載の防爆冷凍・冷蔵装置。
【請求項６】制御機構（６）が、圧縮機（７）の冷媒
入口側につながる冷媒管（１０）から分岐した低圧冷媒
圧力検出管（１０ａ）を通して導入した低圧冷媒により
作動する圧力スイッチ（２６）を備え、前記低圧冷媒圧
力検出管（１０ａ）を通して導入した冷媒圧力が設定圧
力値の範囲外になると、圧力スイッチ（２６）を作動し
て圧縮機（７）の運転を停止する構成とした請求項１に
記載の防爆冷凍・冷蔵装置。
【請求項７】低圧冷媒圧力検出管（１０ａ）を内径が
０．８ｍｍ以上の可撓性金属管とすると共に、低圧冷媒
圧力検出管（１０ａ）が容器（３）の壁面を貫通する部
分を、容器（３）の壁面に形成した貫通孔（３ｃ）内へ
気密状に挿着され、両端側壁に低圧冷媒圧力検出管（１
０ａ）が内部空間と連通状に連結された所定の長さ
（Ｌ）を有する中空状のさや管（２７）と、さや管（２
７）の内部空間内へ挿着され、当該さや管（２７）の内
壁面との間に０．２ｍｍ以下の冷媒通路隙間（Ｇｏ）を
形成する円柱体（２８）とから構成するようにした請求
項６に記載の防爆冷凍・冷蔵装置。
【請求項８】円柱体（２８）の長さを２５ｍｍ以上
に、また冷媒通路隙間（Ｇｏ）の断面積を低圧冷媒圧力
検出管（１０ａ）の通路断面積と同一又はそれ以上とす
るようにした請求項７に記載の防爆冷凍・冷蔵装置。