JPH0285579A - 循環流体漏出防止装置および遮断弁 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば、凝縮器と室内ユニットとの間でフロ
ン等の冷媒を循環させるヒートパイプを構成して冷房を
行なう冷房設備や、蒸発器と室内ユニットとの間で冷媒
を循環させるヒートパイプを構成して暖房を行なう暖房
設備の前記ヒートパイプを構成するための冷媒配管、或
いは、温水発生器と室内ユニットとの間で温水を循環さ
せる暖房用の温水配管、各種の油圧配管等、流体循環路
において、ジヨイント部でのシール不良や配管での亀裂
発生等により循環流体の漏出が生じた場合、その漏出部
への循環流体の流動を阻止して流体循環路内の流体の全
部が漏出してしまうのを防止する装置とそれに用いる遮
断弁に関する。

循環流体漏出防止装置について更に述べれば、流体循環
路の複数箇所・夫々に、上流側と下流側との差圧が設定
値以上になることで流体循環路を自動遮断する遮断弁を
介装してあるものに関する。

〔従来の技術〕

従来の循環流体漏出防止装置、例えば、前述したヒート
パイプ構成用の冷媒配管を適用対象とする装置では、冷
媒漏出に伴なって増大する差圧を検出する差圧検出セン
サを設け、遮断弁として、その差圧検出センサの設定値
以上の差圧検出に基づいて閉動する電磁弁を設けていた
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前記従来技術によるときは、電磁弁が機械的な
トラブルに加えて、断線や電気回路の故障、停電等の電
気的なトラブルを発生する可能性を有するものであるた
め、信頼性に欠けるといった欠点があった。その結果、
例えば前述したようなヒートパイプ利用の冷房、暖房設
備のヒートパイプ構成用の冷媒配管に適用した場合、一
般に、各階に配設した多数の室内ユニットに冷媒を供給
する上で、冷媒配管長が非常に長くなり、その結果、冷
媒量も多大になるため、冷媒の漏出が生じたときに遮断
弁が作動しないと、多量の冷媒が室内に充満する。その
結果、フロン等、冷媒自体には毒性がないものの、酸欠
事故を誘発する。

本発明の目的は、上記従来欠点を解消する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による循環流体漏出防止装置の特徴構成は、前記
遮断弁を構成するに、開動方向に移動付勢されるととも
に、上流側と下流側との差圧が設定値以上となったとき
、その設定値以上の差圧を駆動力として付勢力に抗して
閉動する一方向遮断弁と逆止弁とを近接する状態で接続
させてある点にある。

前記遮断弁としては、弁箱内に２つの弁体を設け、それ
ら弁体を閉動方向に移動付勢する付勢手段と、弁箱内流
路を流体が正方向に流動するときの差圧のうち設定値以
上の差圧で前記弁体のうちの一方を閉動させる第１操作
手段と、弁箱内流路を流体が逆方向に流動するときの差
圧のうち設定値以上の差圧で他方の弁体を閉動させる第
２操作手段とを設けてある遮断弁であることが好ましい
。

〔作　用〕

前記設定値を通常時の差圧としておくことにより、通常
時には、差圧が設定値未満で一方向遮断弁は付勢によっ
て開動保持される。従って、通常時には、流体循環路で
の流体の循環が保証される。そして、流体の漏出が発生
したときには、その漏出発生部の上流側に位置する遮断
弁においては、その流体の漏出により差圧が設定値以上
となることで一方向遮断弁が付勢に抗して閉動して、漏
出発生部への流体の流動が阻止される一方、露出発生部
の下流側に位置する遮断弁においては、逆止弁が閉動し
て、漏出発生部への流体の逆流が阻止され、結果として
、流体循環路のうち、漏出発生部の上流側と下流側とに
位置する２つの遮断弁の間にわたる部分内の流体のみが
漏出するだけにとどまる。

また、請求項２で記載した遮断弁によるときも、通常時
、差圧を閉動用の駆動力として受ける側の弁体は前述と
同様にして開動保持されることはもちろん、他方の弁体
は差圧を開動用の駆動力として受けるため開動保持され
る。その結果、通常時には流体循環路での流体循環が保
証される。そして流体漏出が生じた場合には、その漏出
発生部の上流側に位置する遮断弁においては、前述と同
様に、差圧を閉動用の駆動力として受ける側の弁体が閉
動し、他方、下流側に位置する遮断弁においては、通常
時には差圧を開動用の駆動力として受けていた側の弁体
が、漏出発生に伴なう冷媒の逆流により、閉動用の駆動
力として設定値以上の差圧を受けて、付勢手段に抗して
閉動する。つまり、前記の逆止弁として作用する。しか
も、前記のように、２つの弁体は、遮断作用する流体の
流れ方向が互いに逆であるという点においてのみ異なり
、他の機能は同じであるため、流体循環路に介装する際
、２つの弁体のいずれが上流側に位置しても問題がない
といったように、方向性を問わない。

〔発明の効果〕

以上から明らかな様に本発明によれば、流体漏出が発生
した場合、それに伴なって必然的に増大する差圧を駆動
力として、純粋に機械的に閉動する遮断弁により、流体
の漏出を防止するので、信頼性に勝れる。その結果、冷
媒配管内の冷媒量が多大で、そのような多大な量の冷媒
が漏出することが酸欠事故の発生を誘発するヒートポン
プ利用の冷・暖房設備における前記冷媒配管用のものと
して有用な循環流体漏出防止装置を提供できるようにな
った。

特に、遮断弁として請求項２に記載した特徴構成のもの
を用いる場合は、遮断弁の方向性を考えずに流体循環路
に組込めるので作業性が良い。

〔実施例〕　　　′ 次に本発明の実施例を示す。

第２図に示すように、建物の上階（最上階や屋上階等）
に、氷蓄熱槽（１）と、その氷蓄熱槽（１）の蓄熱冷熱
を用いて冷媒ガスを液化させる凝縮器（２）とを配設し
、建物の下階（最下階や床下ピット等）に、温水蓄熱槽
（３）と、その温水蓄熱槽（３）　の蓄熱温熱を用いて
冷媒液を液化させる蒸発器（４）　とを配設し、建物の
空調対象箇所に、冷媒液をガス化させることにより、空
調用空気を冷却する冷房用熱交換器（５）と冷媒液を液
化させることにより空調用空気を加熱する暖房用熱交換
器（６）とを配設し、前記凝縮器（２）と冷房用熱交換
器（５）との間で冷媒を自然循環させるループ型のヒー
トパイプ（７）と、前記蒸発器（４）と暖房用熱交換器
（６）との間で冷媒を自然循環させるループ型の暖房用
のヒートパイプ（８）とを設けて空調設備を構成する。

前記冷房用熱交換器（５）および暖房用熱交換器（６）
は、室内ユニット（９）　　として組込まれている。な
お、（１０）は受液器であり、（１１）は、蓄熱用の製
氷機で、その排熱は前記温水蓄熱槽（３）の熱源として
利用されている。

前記ヒートパイプ（７）、　（８）を構成するための冷
媒配管（１２）の複数箇所、具体的には、各室内ユニッ
ト（９）への分岐点の上流側箇所と、各室内ユニット（
９）からの合流点の下流側箇所との夫々には、双方向の
冷媒流動に応動する遮断弁（１３）が介装されている。

前記遮断弁（１３）は、第１図に示すように、弁箱（１
３＾）内に、閉動方向が互いに逆の２つの弁体（１３Ｂ
）、　（１３Ｃ）を設け、それら弁体（１３Ｂ）、　（
１３Ｃ）の夫々を開動方向に移動付勢する付勢手段とし
てのスプリング（１３０）、　（１３Ｅ）を設け、前記
弁体（１３Ｂ）、　（１３Ｃ）のうち、弁箱内流路（１
３Ｆ）を冷媒が一端側から他端側に向う正方向で流動す
るときの差圧を閉動方向で受けている側の弁体（１３Ｂ
）を設定値以上の差圧で閉動させる第１駆動手段と、弁
箱向流１Ｘ（１３Ｆ）を冷媒が前記とは反対の逆方向に
流動するときの差圧のうち設定値以上の差圧で他方の弁
体（１３Ｃ）を閉動させる第２駆動手段とを設けて構成
されている。

前記２つの弁体（１３Ｂ）、　（１３Ｃ）　は、弁箱内
流路（１３Ｆ）　’内の冷媒が正方向で流動する状態に
おいて、差圧を閉動方向で受ける側の弁体（１３Ｂ）　
（以下これを第１弁体と称し、他を第２弁体と称する。

）が下流側に位置する配置で設けられている。

かつ、２つの弁体（１３Ｂ）、　（１３Ｃ）は、一体に
移動するように連結されている。

前記第１駆動手段は、第１弁体（１３Ｂ）に、差圧を閉
動用の駆動力として受けるための受圧面（１３Ｇ）を形
成し、その受圧面（１３Ｇ）を、差圧が設定値以上とな
ったとき、スプリング（１３０）の付勢力よりも駆動力
を大にする面積に設定して構成されている。

前記第２駆動手段は、対象が第２弁体（１３Ｃ）である
点において第１駆動手段と異なるだけである。

また、前記第１駆動手段の受圧面（１３Ｇ）および第２
駆動手段の受圧面（１３Ｈ）は夫々、第１弁体（１３Ｂ
）および第２弁体（１３Ｃ）　と、それらに取付けたダ
イヤフラム（１４）から構成されている。

かつ、前記弁体（１３Ａ）には、弁箱内流路（１３Ｆ）
を流体が正方向で流動する状態において第１弁体（１３
Ｂ）の下流側を外部に連通させて試験的に第１弁体（１
３Ｂ）を閉動させる冷媒漏出を発生させるための第１テ
スト弁（１５Ｂ）　　と、弁箱内流路（１３Ｆ）を流体
が逆方向で流動する状態において第２弁体（１３Ｃ）の
下流側を外部に連通させて試験的に第２弁体（１３Ｃ）
を閉動させる冷媒漏出を発生させるための第２テスト弁
（１５０とが取付けられている。

従って、上記の遮断弁（１３）では、正方向を冷媒配管
（１２）での冷媒流れ方向とする状態で冷媒配管（１２
）に介装された場合、開動方向に移動付勢されるととも
に、上流側と下流側との差圧が設定値以上となったとき
、その設定筐以上の差圧を駆動力として閉動する一方向
遮断弁（１３ａ）の弁体として第１弁体（１３Ｂ）が作
用し、かつ、逆止弁（１３ｂ）の弁体として第２弁体（
１３Ｃ）が作用する。他方、逆方向を冷媒配管（１２）
での冷媒流れ方向とする状態で冷媒配管（１２）に介装
された場合には、一方向遮断弁（１３ａ）の弁体として
第２弁体（１３Ｃ）が作用し、かつ、逆止弁（１３ｂ）
の弁体として第１弁体（１３Ｂ）が作用する。

つまり、上記遮断弁（１３）によるときは、その方向性
に関係なく一方向遮断弁（１３ａ）　　と逆止弁（１３
ｂ）との機能を発揮できるのである。

従って、上記実施例によれば、冷媒漏出が生じた場合、
例えば、冷房用のヒートパイプ（７）で凝縮器（２）へ
の戻り配管部のＡ点で冷媒漏出が生じた場合、戻り配管
部のうちＡ点の上流側に位置する遮断弁（１３Ｘ）　　
と、凝縮器（２）からの送り配管部のうち、その遮断弁
（１３Ｘ）の下流側で合流接続する冷房用熱交換器（５
）の分岐接続点（Ｂ）よりも上流側に位置する遮断弁（
１３Ｙ）とで差圧が設定値以上となって夫々の一方向遮
断弁（１３ａ）が閉動する一方、戻り配管部のうちＡ点
の下流側に位置する遮断弁（１３Ｙ）　と、送り配管部
のうち前記分岐接続点（Ｂ）よりも下流側に位置する遮
断弁（１３Ｙ）　　とで逆流が生じて夫々の逆止弁（１
３ｂ）が閉動する。その結果、Ａ点を挟んで位置する遮
断弁（１３Ｘ）、　（１３Ｘ）間にわたる配管部と、分
岐接続点（Ｂ）を挟んで位置する遮断弁（１３Ｙ）、　
（１３Ｙ）間にわたる配管部と、冷房用熱交換器（５）
と、それに対する分岐・合流用の配管部とに存在した冷
媒のみが漏出することになり、大部分の冷媒の漏出は防
止される。要するに、冷媒漏出部の上流側に位置する遮
断弁（１３Ｘ）の一方向遮断弁（１３ａ）および下流側
に位置する遮断弁（１３Ｙ）の逆止弁（１３ｂ）が閉動
して、冷媒漏出部への冷媒流動が阻止されるのである。

〔別実施例〕

以下、本発明の別実施例を示す。

［１］上記実施例では、各室内ユニット（９）に対する
分岐点および合流点の上流側箇所夫々に遮断弁（１３）
を設けたが、冷媒漏出量をより少なくするためには、遮
断弁（１３）の設置間隔をより小さくする。また、遮断
弁（１３）の数を少なくしてコストダウンを図るには、
遮断弁（１３）の設置間隔を可及的、つまり、酸欠事故
を誘起しない１以下に漏出量を抑え得る範囲で大にする
。

［２コ上記実施例において、第３図に示すように、冷媒
配管（１２）のうち隣合う遮断弁（１３）間にわたる部
分に、冷媒配管（１２）内の冷媒圧力が設定値未満にな
ったとき、その冷媒配管（１２）内の冷媒を建物外に放
出する逃し弁（１６）を分岐接続する。この場合、冷媒
漏出が生じたとき、それに伴なって冷媒圧力が設定値未
満に降下することで開いた逃し弁（１６）から冷媒が建
物外に放出されるから、建物内への冷媒の漏出量を少な
くできる。なお、逃し弁（１６）としては、冷媒圧力検
知センサに基づいて作動する電磁弁であっても良いが、
例えば第４図に示すように、冷媒配管（１２）に分岐接
続する弁箱（１７）内に、設定値以上の冷媒圧力を駆動
力として放出口（１８）を閉塞保持する弁体（１９）を
設け、冷媒圧力が設定値未満となったとき、その設定値
未満の冷媒圧力に抗して弁体（１９）を開動させるスプ
リング（２０）利用の付勢手段を設けたもの、つまり、
機械的に作動するものが望ましい。（２１）は弁体（１
９）を閉動位置に移動させる操作具である。

［３コ遮断弁（１３）としては、第５図や第６図に示す
ように、第１弁体（１３Ｂ）および第２弁体（１３Ｃ）
　　自体にのみ、第１、第２駆動手段用の受圧面（１３
Ｇ）、　（１３Ｈ）を形成させたものであっても良い。

［４］遮断弁（１３）としては、第５図に示すように、
弁箱的流路（１３Ｆ）で流体が正方向に流動する状態に
おいては、第１弁体（１３Ｂ）が上流側に位置するもの
であっても良い。

［５コ上記実施例では、遮断弁（１３）として、一方向
遮断弁（１３ａ）　と逆止弁（１３ｂ）　とを一体化し
た構造のものを示したが、遮断弁（１３）としては、第
６図に示すように、一方向遮断弁（１３ａ）と逆止弁（
１３ｂ）　　とを配管接続される別体としたものであっ
ても良い。この場合、図示するように、一方向遮断弁（
１３ａ）　と同一構造のものを、向きが逆となるように
設置して逆止弁（１３ｂ）を構成することにより、弁の
単仕様化によるコストダウンを図っであるが、逆止弁（
１３ｂ）としては、もちろん、単純な逆止弁であっても
良い。

［６］上記実施例では、冷媒配管（１２）を対象とした
が、流体循環路（１２）としては、他に、温水発生器と
室内ユニットとの間で温水を循環させる暖房用の温水配
管や、各種の油圧配管等を挙げることができる。

［７］尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利に
する為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面
の構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例を示し、第１図は
断面図、第２図は冷媒配管図である。 第３図ないし第６図は本発明の別実施例を示し、第３図
は冷媒配管図、第４図ないし第６図は断面図である。 （１２）・・・・・・流体循環路、（１３）・・・・・
・遮断弁、（１３ａ）・・・・・・一方向遮断弁、（１
３ｂ）・・・・・・逆止弁、（１３Ａ）・・・・・・弁
箱、（１３Ｂ）、　（１３Ｃ）・・・・・・弁体、（１
３Ｆ）・・・・・・弁箱的流路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流体循環路（１２）の複数箇所夫々に、上流側と下
   流側との差圧が設定値以上になることで流体循環路（１
   ２）を自動遮断する遮断弁（１３）を介装してある循環
   流体漏出防止装置であって、前記遮断弁（１３）を構成
   するに、開動方向に移動付勢されるとともに、上流側と
   下流側との差圧が設定値以上となったとき、その設定値
   以上の差圧を駆動力として付勢力に抗して閉動する一方
   向遮断弁（１３ａ）と逆止弁（１３ｂ）とを近接する状
   態で接続させてある循環流体漏出防止装置。 ２、弁箱（１３Ａ）内に２つの弁体（１３Ｂ）、（１３
   Ｃ）を設け、それら弁体（１３Ｂ）、（１３Ｃ）を閉動
   方向に移動付勢する付勢手段と、弁箱内流路（１３Ｆ）
   を流体が正方向に流動するときの差圧のうち設定値以上
   の差圧で前記弁体（１３Ｂ）、（１３Ｃ）のうちの一方
   を閉動させる第１駆動手段と、弁箱内流路（１３Ｆ）を
   流体が逆方向に流動するときの差圧のうち設定値以上の
   差圧で他方の弁体（１３Ｃ）を閉動させる第２駆動手段
   とを設けてある遮断弁。