JPS6124954A - 冷凍機の安全弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 り産業上の利用分野］ 本発明は、冷房＠置の冷媒循環用閉管路内において、冷
媒の過熱に起因して生ずる異常高圧冷媒を緊急放出させ
るための安全弁に関する。

［従来技術］ 車両搭載用冷房装置などには、圧縮機で加圧されコンデ
ンサーで凝縮された液化冷媒を一時的に貯溜しておくた
めの貯液槽（レシーバ）が付属しており、このレシーバ
には通常冷房装置の過負荷運転等によって冷Ｉｓ瀉麿が
著しく高められ、したがって冷媒配管系の内圧が異常上
昇することによる危険を避けるために安全弁が取付けら
れている。

従来のこの種の安全弁の構造は第１０図の側断面図にみ
られるように、短いボルト状の本体Ａの軸芯部を貫く穴
ａに低融点合金Ｂを鋳込んで成り立っていた。低融点合
金の融解温度と、冷媒の上昇許容限界潤度とを等しくお
けば、この温度に達すると合金が穴ａから融は出して高
温高圧の冷媒を放出さゼ、危険が予防される。この方式
の安全弁は反復使用のきかない使い捨て式であるところ
に難点があり、安全弁が一旦作動するとこの弁を新品と
取替え終るまでは、冷房装置は休止させざるを得なかっ
た。その上、合金の流出した穴ａからはゴミなどが冷媒
配管系に侵入して装置の機能を損う恐れも生じる。

［発明の目的コ 本発明の冷凍機の安全弁は、冷凍機のレシーバ等の高圧
冷媒回路に設けられた安全弁がもし働いた場合にも、従
来の低融点合金を弁体としたものと異って、弁機能の復
元性を有し、冷ｔｓ温度が低下した後に直ちに再使用が
可能な安全弁を提供することを目的とする。

［発明の構成］ 本発明の冷凍機の安全弁は、少なくとも部分的に２方向
性を有する形状記憶合金で作られた弁体を用いるととも
に、該弁体と弁座との接触面にゴム弾性を有するパツキ
ン材を介在させてなり、冷媒の温度が前記形状記憶合金
の変態温度にまで昇湿した時、前記弁体が変形して開弁
されるように構成されてなる。

本発明の好ましい実施態様によれば、前記弁体が角板な
いし円板状の形状記憶合金からなり、該弁体の周辺部の
一部分が前記弁座の周縁部に固着されて弁体と弁座とが
圧接状態に保たれており、該弁体が反り変形を起こすこ
とによって開弁するように構成されているか、または前
記弁体が薄板状形状記憶合金をほぼ円錐形に賦形して作
られ、該弁体の周縁部は弁内空部の壁面に固定されてお
り、前記円錐の頂部外側面が弁口に当接されて閉弁状態
が保たれ、該円錐の頂部が変曲点を境に凸形から凹形に
変曲することによって開弁するように構成されているか
、あるいは前記弁体が円板状形状記憶合金からなり、該
円板の中央部が弁座の中心部位に固着されており、弁口
に当接されて閉弁状態を保たせている前記弁体の周辺の
自由端部分が反り変形を起こすことによって開弁するよ
うに構成されているか、ないしは前記弁体が剛性材　　
　　　料からなる弁体主部と、その表面部に当接された
板状のパツキン材と、前記弁体主部の裏面に植設されそ
の他端部は弁本体に固定された形状記憶合金製のバー部
材とからなり、弁体を弁座に押圧させている前記バー材
が縮み変形することによって開弁するように構成されて
いるか、また前記弁体がゴム弾性材からなる弁体主部と
、該弁体主部を弁座に当接させるための形状記憶合金製
のスプリング状材との組み合せからなり、該スプリング
状材が縮み変形することによって開弁するように構成さ
れている。

［発明の効果］ 上記の構成からなる冷凍機の安全弁は、次のような効果
を奏する。

冷房装置の冷媒循環路の途中に介在させる受液器（レシ
ーバ）には、冷房負荷が過重となった際に過熱されて圧
力の高まった危険な冷媒を外界に逃すための低融点合金
を弁体として利用した安全弁が使われてきたが、この種
の安全弁は唯一回の開弁作動によってその機能が失われ
てしまったのに対して本発明の安全弁は、装置への過負
荷が除かれた後は、失われた量の冷媒を補給するだけで
ただちに再使用可能状態に復帰できる。

［実施例］ 次に本発明の冷凍機の安全弁を図に示す実施例に基づい
て説明する。

本発明の安全弁の細部構造については工夫しだいで多岐
多様にわたる実施態様が可能であるが、基本構成として
は、第１の実施例の側断面図としての第１図に示された
ように、金属や合成樹脂などで作られた全体としてボル
トのごとき外形を有する弁体の主体１の頭部部分１ａに
弁座を形成する空間わが設けられ、この空間すの片側は
大気につらなる弁口ｄを備えた弁座ｅを形成し、他方の
側は弁の脚部１ｂを貫く穴ｆにつらなっている。脚部１
ｂの外周に設けられたネジ溝Ｓはレシーバの安全弁取付
は用ネジ穴に螺着させるためのものである。

そしてこの実施例における弁体２は２方向性形状記憶合
金で作られた薄角板状をなしており、その−辺の縁辺部
２ａが弁口ｄに近接してろう付けあるいはネジ止めその
他の手段によって固定されている。弁座ｅと弁体２の接
触面の密封性を確保するために、弁座には弁口を囲続す
るようにしてＯリング３がその固定用環状溝ｇに半ば嵌
め込まれるようにして取付けられている。可逆的変形性
を有する形状記憶合金製の弁体２は、その変態潤度以上
に加熱された時図の破線で示された形状に変曲するよう
に予め変形加工が施されているので、この実施例ではレ
シーバ内の冷媒の安全限界温度であり、且つ形状記憶合
金製弁体２の変形瀉痕である１００℃に達すると、弁体
は反り変形して安全弁が作動状態に入りレシーバ内の高
圧冷媒が外界に放出される。冷媒がその安全温度以下に
冷却すれば、弁体は再び図の実線で示された形状に復帰
して安全弁は封鎖されるので、失われた量の冷媒を補充
することによって冷房装置はただちにその機能を回復す
る。

次に第２図の側断面図および弁体斜視図としての第３図
によって示された第２の実施例における弁体５は、薄い
円板状の２方向性形状記憶合金をほぼ円錐形に賦形し、
変態温度に達すると図の破線で描かれたように変曲点り
を境にして凸形円錐形が凹形円錐形に反曲するように処
理加工されている。そして常時は凸形円錐面と弁座の口
織部に設けられたＯリング３との密接によって弁口ｄは
封鎖状態に保たれる。弁体５の周縁部は弁本体の脚部４
ｂの貫通穴ｆの内壁面の環状溝ｉに嵌合して弁口封鎖状
態がもたらされる。なお弁体５の周縁部近くには安全弁
作動時に高圧冷媒を外界に逃がすための穴ｊが設けであ
る。弁本体４は頭部４ａとともに２分割構造を形成する
。

つぎに第３の実施例を側面図としての第４図および弁体
斜視図としての第５図によって説明すると、弁体６は平
坦な円板状をなし、その中央部分６ａが弁座ｅの中心部
位ｋにろう付けやネジ止めなどの方法によって固着され
、弁体６の周縁部がＯリング３を介して弁座ｅに圧接さ
れるように構成されている。この場合弁口１は弁座の中
心部位ｋを囲続するようにして１個以上が設けられてい
る。

円板状弁体６はその変態湯度以上に加熱された時第４図
の破線および第５図に描かれたように周縁部が皿の縁の
ように反り返って弁口１が開放されるように配備されて
いる。なお弁本体７は頭部７ａと脚部７ｂの２分割構造
を有する。

本発明になる安全弁の弁体は板状の他に棒状の形状記憶
合金によって構成させることもできる。

すなわち側断面図としての第６図および弁体斜視図とし
ての第７図によって示された第４の実施態様においては
、弁体８は弁口ｄの周縁に環状に突出した弁座ｍへの圧
接面としての円板状ゴムパツキン９を組付けた金属や合
成樹脂などで作られた円板状の弁主体部１０の裏面に形
状記憶合金製の小棒状片１１を植設した形状を有してい
る。そして小棒状片１１の他端部は、弁本体内の弁座形
成空間すの弁口と反対側の壁面に溶接などで固定されて
いる。小棒状片１１はその変態温度以上に加熱されると
第６図の破線で示されたように屈曲収縮するのでゴムパ
ツキン９は弁口封鎖位置から後退し、高圧冷媒は外界に
放出される。なお弁本体１２は頭部１２ａと脚部１２ｂ
とからなり、脚部には冷媒の流通穴ｎが設けである。

さらにＭ５の実施例を閉弁および開弁の２状態について
それぞれ側断面図として示した第８図および第９図にお
いて、全体としてボルト状をなず弁本体１３を貨くガス
流通穴ｐの途中に形成された弁座ｑには、ゴム弾性体製
の円板状のゴムパツキン１４と形状記憶合金製のスプリ
ングからなる弁体脚部１５との組み合せからなる弁体が
圧接される。

スプリング状の弁体脚部１５はその変態温度以上に達す
ると収縮し、弁口が開くように予め処理加工が施されて
いる。

上記の５つの実施態様はいづれも本発明の冷凍機の安全
弁の具体的構成の開示例として説明したものであって、
この他にも多様な弁体構造が十分に考えられるが、要す
る所は２方向性を有する形状記憶合金の反復変形複元能
力と、ゴム弾性体特有の比較的弱い押圧力によって良好
な間隙シール性を確保できる特性とを効果的に組合せる
ことによって本発明の目的を達成することができる。

第１１図および第１２図に冷凍機に組込まれるレシーバ
の形状構造を破断面を含む斜視図として示した。Ｄは円
筒状密閉耐圧容器とじ工のレシーバボディ、ＥとＦは冷
媒の出入用配管継手、Ｇはストレーナ、Ｈはレシーバチ
ューブ、■はサイトグラス、Ｊは乾燥剤、Ａは在来型の
安全弁であって、弁口ａを低融点合金Ｂで封鎖している
。

また第１３図は自動車に搭載される冷房用冷凍機の冷房
サイクル図であって、Ｋは車載内燃機関、Ｌはマグネッ
トクラッチＭを介して内燃機関Ｋによって駆動される冷
媒コンプレッサー、Ｎは冷媒液化用コンデンサー、Ｄは
レシーバボディ、Ｑは減圧膨張弁、Ｒはエバポレータ、
Ｓは冷風発生用ファン、王は膨張弁Ｑの制御用感熱筒で
ある。なお上述の実施例では、本発明の安全弁をレシー
バに取付けたものについて説明したが、これに限らず冷
凍サイクルの高圧側冷媒配管の途中に設けてもよいこと
はいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる安全弁の側断面図、第２図と第３
図、第４図と第５図、第６図と第７図は、それぞれ本発
明の第２ないし第４の実施例の側断面図と弁体斜視図、
第８図と第９図は第５の実施例の側断面図、第１０図は
従来の安全弁の側断面図、第１１図と第１２図はレシー
バの一部破断面を含む斜視図、第１３図は車載冷凍機の
冷房サイクル図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）少なくとも部分的に２方向性を有する形状記憶合金
   で作られた弁体を用いるとともに、該弁体と弁座との接
   触面に弾性を有するパッキン材を介在させてなり、冷媒
   の温度が前記形状記憶合金の変態温度にまで昇湿した時
   、前記弁体が変形して関弁されるように構成されている
   ことを特徴とする冷凍機の安全弁。 ２）前記弁体が角板ないし円板状の形状記憶合金からな
   り、該弁体の周辺部の一部分が前記弁座の周緑部に固着
   されて弁体と弁座とが圧接状態に保たれており、該弁体
   が反り変形を起こすことによって開弁するように構成さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   冷凍機の安全弁。 ３）前記弁体が薄板状形状記憶合金をほぼ円錐形に賦形
   して作られ、該弁体の周縁部は弁内空部の壁面に固定さ
   れており、前記円錐の頂部外側面が弁口に当接されて閉
   弁状態が保たれ、該円錐の頂部が変曲点を境に凸形から
   凹形に変曲することによって開弁するように構成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の冷凍
   機の安全弁。 ４）前記弁体が円板状形状記憶合金からなり、該円板の
   中央部が弁座の中心部位に固着されており、弁口に当接
   されて閉弁状態を保たせている前記弁体の周辺の自由端
   部分が反り変形を起こすことによつて開弁するように構
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の冷凍機の安全弁。 ５）前記弁体が剛性材料からなる弁体主部と、その表面
   部に当接された板状のパッキン材と、前記弁体主部の裏
   面に植設されその他端部は弁本体に固定された形状記憶
   合金製のバー部材とからなり、弁体を弁座に押圧させて
   いる前記バー材が縮み変形することによつて開弁するよ
   うに構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の冷凍機の安全弁。 ６）前記弁体がゴム弾性材からなる弁体主部と、該弁体
   主部を弁座に当接させるための形状記憶合金製のスプリ
   ング状材との組み合せからなり、該スプリング状材が縮
   み変形することによって開弁するように構成されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の冷凍機の
   安全弁。