JP2001214985A - 可溶栓用低温溶融合金、この合金を用いた可溶栓、および、この可溶栓を用いた冷凍装置 - Google Patents
可溶栓用低温溶融合金、この合金を用いた可溶栓、および、この可溶栓を用いた冷凍装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 有害物質であるＣｄやＰｂを含まず、信頼性
が高く、さらに、低コストである次世代冷媒に対応した
可溶栓用低温溶融合金、この合金を用いた可溶栓、およ
び、この可溶栓を用いた冷凍装置を提供すること。 【解決手段】 Ｒ２２、Ｒ３２、Ｒ１３４ａ、Ｒ４０７
Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０７Ｄ、Ｒ４０７Ｅ、プロピレ
ン、ブタン、イソプレン、プロパン等の冷媒を封入した
冷凍装置用可溶栓の低温溶融合金を、Ｓｎ：４〜１０ｗ
ｔ％、Ｉｎ：５６〜６３ｗｔ％、Ｂｉ：残部とする。ま
た、Ｒ４０４Ａ、Ｒ４０７Ｂ、Ｒ１４３ａ、Ｒ４１０
Ａ、Ｒ４１０Ｂ等の冷媒を封入した冷凍装置用可溶栓の
低温溶融合金を、Ｓｎ：５〜１０ｗｔ％、Ｉｎ：５６〜
６３ｗｔ％、Ｂｉ：残部とし、さらに、液相線温度を７
１℃以下とする。
が高く、さらに、低コストである次世代冷媒に対応した
可溶栓用低温溶融合金、この合金を用いた可溶栓、およ
び、この可溶栓を用いた冷凍装置を提供すること。 【解決手段】 Ｒ２２、Ｒ３２、Ｒ１３４ａ、Ｒ４０７
Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０７Ｄ、Ｒ４０７Ｅ、プロピレ
ン、ブタン、イソプレン、プロパン等の冷媒を封入した
冷凍装置用可溶栓の低温溶融合金を、Ｓｎ：４〜１０ｗ
ｔ％、Ｉｎ：５６〜６３ｗｔ％、Ｂｉ：残部とする。ま
た、Ｒ４０４Ａ、Ｒ４０７Ｂ、Ｒ１４３ａ、Ｒ４１０
Ａ、Ｒ４１０Ｂ等の冷媒を封入した冷凍装置用可溶栓の
低温溶融合金を、Ｓｎ：５〜１０ｗｔ％、Ｉｎ：５６〜
６３ｗｔ％、Ｂｉ：残部とし、さらに、液相線温度を７
１℃以下とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍装置の安全装
置として用いられる可溶栓用低温溶融合金、この合金を
用いた可溶栓、および、この可溶栓を用いた冷凍装置に
関するものである。
置として用いられる可溶栓用低温溶融合金、この合金を
用いた可溶栓、および、この可溶栓を用いた冷凍装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来冷凍装置用の可溶栓は、冷凍保安規
則関係基準（通産省令）並びにＪＩＳＢ８２０４に基づ
いて、各社各様の動作設計が行われている。また、冷凍
装置に用いられる冷媒は、フロンが用いられており、従
来は特にＣＦＣ（Chloro Fluoro−Carbons）系冷媒が最
もよく使われてきた。ところが、このＣＦＣ系冷媒は、
成層圏において太陽光の紫外線により光分解して活性塩
素を生成し、この活性塩素によりオゾン層を破壊すると
いう問題があり、地球レベルでその使用に対する規制が
厳しくなってきた。このため、現在では、オゾン層の破
壊係数の小さいＨＣＦＣ（Hydro、 Chloro、 Fluoro−C
arbons）系冷媒に代替されており、今後はオゾン破壊係
数ゼロのＨＦＣ（Hydro、Fluoro−Carbons）系冷媒や、
さらには、ＮＨ3やＣＯ2などの自然冷媒に切り替わって
いくものと考えられている。
則関係基準（通産省令）並びにＪＩＳＢ８２０４に基づ
いて、各社各様の動作設計が行われている。また、冷凍
装置に用いられる冷媒は、フロンが用いられており、従
来は特にＣＦＣ（Chloro Fluoro−Carbons）系冷媒が最
もよく使われてきた。ところが、このＣＦＣ系冷媒は、
成層圏において太陽光の紫外線により光分解して活性塩
素を生成し、この活性塩素によりオゾン層を破壊すると
いう問題があり、地球レベルでその使用に対する規制が
厳しくなってきた。このため、現在では、オゾン層の破
壊係数の小さいＨＣＦＣ（Hydro、 Chloro、 Fluoro−C
arbons）系冷媒に代替されており、今後はオゾン破壊係
数ゼロのＨＦＣ（Hydro、Fluoro−Carbons）系冷媒や、
さらには、ＮＨ3やＣＯ2などの自然冷媒に切り替わって
いくものと考えられている。
【０００３】ところで、冷凍装置に用いられる可溶栓
は、冷媒により冷凍装置の設計圧力および冷媒の臨界温
度が変るため、冷媒が切り換わった場合はその動作温度
を再設計する必要がある。なお、冷凍装置の設計圧力と
は、先に述べた関係基準に従うものであり、冷凍装置の
強さを確保するため、冷媒容器、配管などの内容を定め
る設計計算や使用材料、各部の構造を定めるときの判断
基準、さらには、製品完成後の耐圧試験、気密試験圧力
決定に際して基本となるもので、一定の型式に対し、冷
媒の選定と同時にほぼ一意的に決定されるものである。
は、冷媒により冷凍装置の設計圧力および冷媒の臨界温
度が変るため、冷媒が切り換わった場合はその動作温度
を再設計する必要がある。なお、冷凍装置の設計圧力と
は、先に述べた関係基準に従うものであり、冷凍装置の
強さを確保するため、冷媒容器、配管などの内容を定め
る設計計算や使用材料、各部の構造を定めるときの判断
基準、さらには、製品完成後の耐圧試験、気密試験圧力
決定に際して基本となるもので、一定の型式に対し、冷
媒の選定と同時にほぼ一意的に決定されるものである。
【０００４】例えば、現在ＨＣＦＣ系冷媒として最も需
要の多いＲ２２（ＨＣＦＣ２２）を使用冷媒として選定
した空気調和用冷凍装置の場合、その設計圧力は２８ｋ
ｇｆ／ｃｍ2（この圧力における冷媒の飽和温度は約６
４℃前後と推定）であり、このＲ２２の臨界温度は約９
６℃である（なお、そのときの冷媒圧力は５０．８ｋｇ
ｆ／ｃｍ2である）。また、代替冷媒として現在有望視
されているＨＦＣ系冷媒Ｒ４０４ａ（ＨＦＣ１２５、Ｈ
ＦＣ１４３およびＨＦＣ１３４aの混合冷媒）を選定し
た空気調和用冷凍装置の場合、その設計圧力は３０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2（この圧力における冷媒の飽和温度は約６２
℃であり、このＲ４０４ａの臨界温度は約７２℃である
（なお、そのときの冷媒圧力は３７．６ｋｇｆ／ｃｍ2
である）。
要の多いＲ２２（ＨＣＦＣ２２）を使用冷媒として選定
した空気調和用冷凍装置の場合、その設計圧力は２８ｋ
ｇｆ／ｃｍ2（この圧力における冷媒の飽和温度は約６
４℃前後と推定）であり、このＲ２２の臨界温度は約９
６℃である（なお、そのときの冷媒圧力は５０．８ｋｇ
ｆ／ｃｍ2である）。また、代替冷媒として現在有望視
されているＨＦＣ系冷媒Ｒ４０４ａ（ＨＦＣ１２５、Ｈ
ＦＣ１４３およびＨＦＣ１３４aの混合冷媒）を選定し
た空気調和用冷凍装置の場合、その設計圧力は３０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2（この圧力における冷媒の飽和温度は約６２
℃であり、このＲ４０４ａの臨界温度は約７２℃である
（なお、そのときの冷媒圧力は３７．６ｋｇｆ／ｃｍ2
である）。
【０００５】そして、冷凍装置に用いられる可溶栓は、
前記関係基準並びにＪＩＳ Ｂ８２０４により、以下の
ような条件が要求されている。 （１） 可溶栓（低圧部に用いるものを除く）の溶融温
度は７５℃以下とする。 （２） 可溶栓の溶融温度が７５℃を超え１００℃以下
の場合、耐圧試験（一定温度における冷媒ガスの飽和圧
力に対する１．２倍以上の圧力を作用させる耐圧試験）
を実施し、このときの温度をもって溶融温度とすること
ができる。
前記関係基準並びにＪＩＳ Ｂ８２０４により、以下の
ような条件が要求されている。 （１） 可溶栓（低圧部に用いるものを除く）の溶融温
度は７５℃以下とする。 （２） 可溶栓の溶融温度が７５℃を超え１００℃以下
の場合、耐圧試験（一定温度における冷媒ガスの飽和圧
力に対する１．２倍以上の圧力を作用させる耐圧試験）
を実施し、このときの温度をもって溶融温度とすること
ができる。
【０００６】しかし、上記のように関係基準において
「可溶栓の溶融温度は７５℃以下とする」との原則的基
準が設けられていても、現状では、可溶栓に用いる栓部
材の低温溶融合金の融点を、７５℃以下であって、か
つ、前記冷凍装置の設計圧力における冷媒の飽和温度以
上に設計することは困難である。
「可溶栓の溶融温度は７５℃以下とする」との原則的基
準が設けられていても、現状では、可溶栓に用いる栓部
材の低温溶融合金の融点を、７５℃以下であって、か
つ、前記冷凍装置の設計圧力における冷媒の飽和温度以
上に設計することは困難である。
【０００７】このため、可溶栓に用いる低温溶融合金と
して、１２．５ｗｔ％（重量パーセント）の錫（Ｓ
ｎ）、２５ｗｔ％の鉛（Ｐｂ）、５０ｗｔ％のビスマス
（Ｂｉ）、１２．５ｗｔ％のカドミウム（Ｃｄ）を含有
する合金等の如く、有毒物質であるＣｄやＰｂを含有す
る合金を安易に選択する傾向があった。なお、この低温
溶融合金を用いた可溶栓の場合、融点が７５℃近傍であ
るので、前述の「可溶栓の溶融温度が７５℃を超え１０
０℃以下の場合、耐圧試験（一定温度における冷媒ガス
の飽和圧力に対する１．２倍以上の圧力を作用させる耐
圧試験）を実施し、このときの温度をもって溶融温度と
することができる。」という基準項目にしたがわざるを
えないものを装備しているところが多い。
して、１２．５ｗｔ％（重量パーセント）の錫（Ｓ
ｎ）、２５ｗｔ％の鉛（Ｐｂ）、５０ｗｔ％のビスマス
（Ｂｉ）、１２．５ｗｔ％のカドミウム（Ｃｄ）を含有
する合金等の如く、有毒物質であるＣｄやＰｂを含有す
る合金を安易に選択する傾向があった。なお、この低温
溶融合金を用いた可溶栓の場合、融点が７５℃近傍であ
るので、前述の「可溶栓の溶融温度が７５℃を超え１０
０℃以下の場合、耐圧試験（一定温度における冷媒ガス
の飽和圧力に対する１．２倍以上の圧力を作用させる耐
圧試験）を実施し、このときの温度をもって溶融温度と
することができる。」という基準項目にしたがわざるを
えないものを装備しているところが多い。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｃｄの
有害性は古くから知られており、その使用は廃棄も含め
て規制されている。また、最近Ｐｂの有害性についても
問題になってきており、世界的にその使用についての規
制が検討されている。上記理由から、ＣｄもＰｂも含有
しない可溶栓用低温溶融合金の開発が望まれている。
有害性は古くから知られており、その使用は廃棄も含め
て規制されている。また、最近Ｐｂの有害性についても
問題になってきており、世界的にその使用についての規
制が検討されている。上記理由から、ＣｄもＰｂも含有
しない可溶栓用低温溶融合金の開発が望まれている。
【０００９】ところが、有害物質であるＣｄ、Ｐｂを含
まない合金においては、その反応形態の詳細が未だ明確
になっていないため、使用する合金系によっては、低温
溶融相が出現して、通常の冷凍装置運転条件で軟化する
ものがあり、可溶栓に適用した場合に所定温度以下で誤
動作する虞がある。
まない合金においては、その反応形態の詳細が未だ明確
になっていないため、使用する合金系によっては、低温
溶融相が出現して、通常の冷凍装置運転条件で軟化する
ものがあり、可溶栓に適用した場合に所定温度以下で誤
動作する虞がある。
【００１０】また、このような心配を回避しようとする
と、７５℃以上の融点を有する合金系を適用しなければ
ならなくなることも考えられるが、融点が７５℃以上の
場合には、動作性低下が懸念される。さらに、７５℃以
上の融点を有する合金を適用する際には、前述のごとき
耐圧試験を可溶栓に課す必要が生じるため、出荷前に可
溶栓の強度が低下してしまうという懸念があった。ま
た、これを回避しようとして強度を大きくすると、コス
ト高になるという問題もあった。
と、７５℃以上の融点を有する合金系を適用しなければ
ならなくなることも考えられるが、融点が７５℃以上の
場合には、動作性低下が懸念される。さらに、７５℃以
上の融点を有する合金を適用する際には、前述のごとき
耐圧試験を可溶栓に課す必要が生じるため、出荷前に可
溶栓の強度が低下してしまうという懸念があった。ま
た、これを回避しようとして強度を大きくすると、コス
ト高になるという問題もあった。
【００１１】なお、有害物質であるＣｄ、Ｐｂを含まな
い合金の例として、錫（Ｓｎ）−インジウム（Ｉｎ）−
ビスマス（Ｂｉ）系合金の公知例がある。例えば、特開
平８−１５４０９３号公報には、電子部品を実装するた
めのはんだ材として、被接合材の耐熱温度以下の液相線
温度を有するＳｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系合金が開示されてい
る。しかし、この合金は、あくまでも電子部品とプリン
ト基板等との接合を考慮したものに過ぎない。
い合金の例として、錫（Ｓｎ）−インジウム（Ｉｎ）−
ビスマス（Ｂｉ）系合金の公知例がある。例えば、特開
平８−１５４０９３号公報には、電子部品を実装するた
めのはんだ材として、被接合材の耐熱温度以下の液相線
温度を有するＳｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系合金が開示されてい
る。しかし、この合金は、あくまでも電子部品とプリン
ト基板等との接合を考慮したものに過ぎない。
【００１２】また、Ｓｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系合金は、Ｓｎ、
Ｉｎ、Ｂｉの有効含有量により固相線温度が大幅に変化
する可能性がある（発明者の知見によれば５７℃〜８６
℃程度と思われる）。したがって、このＳｎ−Ｉｎ−Ｂ
ｉ系合金をそのまま可溶栓に適用すると、誤動作を生じ
る等の不具合が懸念され、このＳｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系合金
をそのまま可溶栓に適用することはできないのが現状で
ある。
Ｉｎ、Ｂｉの有効含有量により固相線温度が大幅に変化
する可能性がある（発明者の知見によれば５７℃〜８６
℃程度と思われる）。したがって、このＳｎ−Ｉｎ−Ｂ
ｉ系合金をそのまま可溶栓に適用すると、誤動作を生じ
る等の不具合が懸念され、このＳｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系合金
をそのまま可溶栓に適用することはできないのが現状で
ある。
【００１３】本発明は、上記技術的課題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、有害物質であるＣ
ｄやＰｂを含まず、信頼性が高く、さらに、低コストで
ある次世代冷媒に対応した可溶栓用低温溶融合金、この
合金を用いた可溶栓、および、この可溶栓を用いた冷凍
装置を提供することにある。
たもので、その目的とするところは、有害物質であるＣ
ｄやＰｂを含まず、信頼性が高く、さらに、低コストで
ある次世代冷媒に対応した可溶栓用低温溶融合金、この
合金を用いた可溶栓、および、この可溶栓を用いた冷凍
装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の可溶栓用低温溶
融合金は、Ｒ２２、Ｒ３２、Ｒ１３４ａ、Ｒ４０７Ａ、
Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０７Ｄ、Ｒ４０７Ｅ、プロピレン、ブ
タン、イソプレン、プロパンの中から選ばれる少なくと
も一つの冷媒を封入した冷凍装置の可溶栓用低温溶融合
金であって、この低温溶融合金は、錫（Ｓｎ）−インジ
ウム（Ｉｎ）−ビスマス（Ｂｉ）系合金であり、その組
成比を、Ｓｎ：Ｘｗｔ％、Ｉｎ：Ｙｗｔ％、Ｂｉ：Ｚｗ
ｔ％であるときに、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００とし、かつ、４
≦Ｘ≦１０、５６≦Ｙ≦６３としたことを特徴とするも
のである。
融合金は、Ｒ２２、Ｒ３２、Ｒ１３４ａ、Ｒ４０７Ａ、
Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０７Ｄ、Ｒ４０７Ｅ、プロピレン、ブ
タン、イソプレン、プロパンの中から選ばれる少なくと
も一つの冷媒を封入した冷凍装置の可溶栓用低温溶融合
金であって、この低温溶融合金は、錫（Ｓｎ）−インジ
ウム（Ｉｎ）−ビスマス（Ｂｉ）系合金であり、その組
成比を、Ｓｎ：Ｘｗｔ％、Ｉｎ：Ｙｗｔ％、Ｂｉ：Ｚｗ
ｔ％であるときに、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００とし、かつ、４
≦Ｘ≦１０、５６≦Ｙ≦６３としたことを特徴とするも
のである。
【００１５】また、本発明の可溶栓用低温溶融合金は、
Ｒ４０４ａ、Ｒ４０７Ｂ、Ｒ１４３Ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ
４１０Ｂの中から選ばれる少なくとも一つの冷媒を封入
した冷凍装置の可溶栓用低温溶融合金であって、この低
温溶融合金は、錫（Ｓｎ）−インジウム（Ｉｎ）−ビス
マス（Ｂｉ）系合金であり、その組成比を、Ｓｎ：Ｘｗ
ｔ％、Ｉｎ：Ｙｗｔ％、Ｂｉ：Ｚｗｔ％であるときに、
Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００とし、かつ、５≦Ｘ≦１０、５６≦
Ｙ≦６３とするとともに、その液相線温度を７１℃以下
としたことを特徴とするものである。
Ｒ４０４ａ、Ｒ４０７Ｂ、Ｒ１４３Ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ
４１０Ｂの中から選ばれる少なくとも一つの冷媒を封入
した冷凍装置の可溶栓用低温溶融合金であって、この低
温溶融合金は、錫（Ｓｎ）−インジウム（Ｉｎ）−ビス
マス（Ｂｉ）系合金であり、その組成比を、Ｓｎ：Ｘｗ
ｔ％、Ｉｎ：Ｙｗｔ％、Ｂｉ：Ｚｗｔ％であるときに、
Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００とし、かつ、５≦Ｘ≦１０、５６≦
Ｙ≦６３とするとともに、その液相線温度を７１℃以下
としたことを特徴とするものである。
【００１６】また、本発明の可溶栓は、上記の可溶栓用
低温溶融合金を用いて製造されたものである。
低温溶融合金を用いて製造されたものである。
【００１７】また、本発明の冷凍装置は、上記可溶栓を
用いて製造されたものである。
用いて製造されたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明は、Ｃｄ、Ｐｂのような有
害物質を含まないＳｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系合金に注目して、
これを可溶栓に適用すべく鋭意研究を行った結果に基づ
くものであり、以下、本発明の実施の形態を、図および
表を参照しながら説明する。
害物質を含まないＳｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系合金に注目して、
これを可溶栓に適用すべく鋭意研究を行った結果に基づ
くものであり、以下、本発明の実施の形態を、図および
表を参照しながら説明する。
【００１９】図１は、本発明に係る可溶栓の概略構造を
示す。この可溶栓１は、Ｓｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系低温溶融合
金からなる円筒状の栓部材２と、この栓部材２を中心部
に貫通状に取り付けた容器本体３とから成る。そして、
この可溶栓１は、冷媒を貯留する冷凍装置を構成する圧
力容器４の側壁にねじ込み式に取り付けられている。な
お、図１において、圧力容器４はその側壁のみが示され
ている。また、図１においては、図面における下方が圧
力容器４の外側である。
示す。この可溶栓１は、Ｓｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系低温溶融合
金からなる円筒状の栓部材２と、この栓部材２を中心部
に貫通状に取り付けた容器本体３とから成る。そして、
この可溶栓１は、冷媒を貯留する冷凍装置を構成する圧
力容器４の側壁にねじ込み式に取り付けられている。な
お、図１において、圧力容器４はその側壁のみが示され
ている。また、図１においては、図面における下方が圧
力容器４の外側である。
【００２０】表１は、上記構造の可溶栓１について、栓
部材２を構成するＳｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系低温溶融合金の金
属組成比を、表１の配合組成欄に示すように変化させた
場合の低温溶融合金の固相線温度ＴＳと液相線温度Ｔ
Ｌ、および、試験したサンプル可溶栓の動作性と非動作
性を測定した試験データである。
部材２を構成するＳｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系低温溶融合金の金
属組成比を、表１の配合組成欄に示すように変化させた
場合の低温溶融合金の固相線温度ＴＳと液相線温度Ｔ
Ｌ、および、試験したサンプル可溶栓の動作性と非動作
性を測定した試験データである。
【００２１】まず、各サンプル可溶栓に用いる各組成比
の低温溶融合金の固相線温度ＴＳと液相線温度ＴＬは、
示差熱分析結果から推定した。また、サンプル可溶栓に
ついての動作性および非動作性の試験準備としては、複
数のサンプル可溶栓および水温可変の水槽とを用意し
た。各サンプル可溶栓は、表１に示された各組成の低温
溶融合金を栓部材２とした可溶栓１を次のように加工し
たものである。すなわち、この各サンプル可溶栓は、可
溶栓１の圧力容器側１ａ（図１参照）に、圧力計および
減圧弁をサービスポートに備えた窒素ボンベを配管によ
り接続し、この圧力計の圧力目盛が４２ｋｇｆ／ｃｍ2
の圧力を指したところで前記配管を封じ切り、栓部材２
にこの圧力（４２ｋｇｆ／ｃｍ2）が作用する状態とし
たものである。また、水温可変の水槽は、幅約３００ｍ
ｍ、長さ約５００ｍｍ、高さ約２５ｍｍの大きさであっ
て、その内部の水温度を任意に可変としたものである。
の低温溶融合金の固相線温度ＴＳと液相線温度ＴＬは、
示差熱分析結果から推定した。また、サンプル可溶栓に
ついての動作性および非動作性の試験準備としては、複
数のサンプル可溶栓および水温可変の水槽とを用意し
た。各サンプル可溶栓は、表１に示された各組成の低温
溶融合金を栓部材２とした可溶栓１を次のように加工し
たものである。すなわち、この各サンプル可溶栓は、可
溶栓１の圧力容器側１ａ（図１参照）に、圧力計および
減圧弁をサービスポートに備えた窒素ボンベを配管によ
り接続し、この圧力計の圧力目盛が４２ｋｇｆ／ｃｍ2
の圧力を指したところで前記配管を封じ切り、栓部材２
にこの圧力（４２ｋｇｆ／ｃｍ2）が作用する状態とし
たものである。また、水温可変の水槽は、幅約３００ｍ
ｍ、長さ約５００ｍｍ、高さ約２５ｍｍの大きさであっ
て、その内部の水温度を任意に可変としたものである。
【００２２】また、サンプル可溶栓の動作性および非動
作性の試験は次のようにして行った。動作性の試験につ
いては、上記のように準備したサンプル可溶栓を所定水
温に保った前記水槽に所定時間漬け、気泡が観察されれ
ば動作したものと判断し、気泡が観察されなければ動作
しなかったと判断した。そして、７５℃以下の温度で動
作したときは合格の印として○、７５℃以下の温度で動
作しなかったときは不合格の印として×とした。なお、
この試験における所定時間は、水温と可溶栓１の低温溶
融合金の温度とがバランスする最低時間であればよく、
本試験においては約３０秒間とした。
作性の試験は次のようにして行った。動作性の試験につ
いては、上記のように準備したサンプル可溶栓を所定水
温に保った前記水槽に所定時間漬け、気泡が観察されれ
ば動作したものと判断し、気泡が観察されなければ動作
しなかったと判断した。そして、７５℃以下の温度で動
作したときは合格の印として○、７５℃以下の温度で動
作しなかったときは不合格の印として×とした。なお、
この試験における所定時間は、水温と可溶栓１の低温溶
融合金の温度とがバランスする最低時間であればよく、
本試験においては約３０秒間とした。
【００２３】また、非動作性の試験については、上記の
ように準備したサンプル可溶栓を所定水温に保った水槽
に所定時間漬け、気泡が観察されれば動作したものと判
断し、気泡が観察されなければ動作しなかったと判断し
た。そして、水温６４℃で動作しなければ合格の印とし
て○、６４℃の温度で動作しなかったときは不合格の印
として×とした。なお、所定時間については、前記動作
試験における所定時間と同一とした。
ように準備したサンプル可溶栓を所定水温に保った水槽
に所定時間漬け、気泡が観察されれば動作したものと判
断し、気泡が観察されなければ動作しなかったと判断し
た。そして、水温６４℃で動作しなければ合格の印とし
て○、６４℃の温度で動作しなかったときは不合格の印
として×とした。なお、所定時間については、前記動作
試験における所定時間と同一とした。
【００２４】また、各サンプル可溶栓はそれぞれ複数個
ずつ用意し、１つのサンプル可溶栓につき上記動作性ま
たは非動作性の試験を何れか１回限り行い、窒素ガス圧
力が栓部材２に繰り返し作用することによる栓部材２の
強度への影響を回避した。また、栓部材に作用する圧力
を４２ｋｇｆ／ｃｍ2とした理由は、Ｒ４０４ａの６４
℃における飽和圧力が４２ｋｇｆ／ｃｍ2であり、ま
た、Ｒ２２の６４℃における飽和圧力が２８ｋｇｆ／ｃ
ｍ2であってＲ４０４ａに比し低いことから、高い方の
Ｒ４０４ａの飽和圧力に合わせて決定したのである。
ずつ用意し、１つのサンプル可溶栓につき上記動作性ま
たは非動作性の試験を何れか１回限り行い、窒素ガス圧
力が栓部材２に繰り返し作用することによる栓部材２の
強度への影響を回避した。また、栓部材に作用する圧力
を４２ｋｇｆ／ｃｍ2とした理由は、Ｒ４０４ａの６４
℃における飽和圧力が４２ｋｇｆ／ｃｍ2であり、ま
た、Ｒ２２の６４℃における飽和圧力が２８ｋｇｆ／ｃ
ｍ2であってＲ４０４ａに比し低いことから、高い方の
Ｒ４０４ａの飽和圧力に合わせて決定したのである。
【００２５】
【表１】
【００２６】表１において、上記試験において、各サン
プル可溶栓は、何れも合金の固相線温度以下および固液
共存領域では動作せず、液相線温度以上で動作してい
る。しかし、圧力を非常に大きくしたり、確認時間を長
くすれば固液共存領域でも動作する可能性がある。ま
た、はんだの粘度は液相線温度以下で急激に大きくなる
ことがあり、温度ヒューズにおいては使用はんだ材の液
相線温度で動作することがある。したがって、冷凍装置
用可溶栓の場合は、信頼性上少なくとも栓部材２を構成
する低温溶融合金の液相線温度は、冷凍装置に用いられ
る冷媒の臨界温度より低くする必要があると考えられ
る。
プル可溶栓は、何れも合金の固相線温度以下および固液
共存領域では動作せず、液相線温度以上で動作してい
る。しかし、圧力を非常に大きくしたり、確認時間を長
くすれば固液共存領域でも動作する可能性がある。ま
た、はんだの粘度は液相線温度以下で急激に大きくなる
ことがあり、温度ヒューズにおいては使用はんだ材の液
相線温度で動作することがある。したがって、冷凍装置
用可溶栓の場合は、信頼性上少なくとも栓部材２を構成
する低温溶融合金の液相線温度は、冷凍装置に用いられ
る冷媒の臨界温度より低くする必要があると考えられ
る。
【００２７】このような結果および考察から、実施例１
〜９のＳｎ−Ｉｎ−Ｂｉ合金、すなわち、Ｓｎが４〜１
０ｗｔ％、Ｉｎが５６〜６３ｗｔ％とし、残部をＢｉと
した組成比のＳｎ−Ｉｎ−Ｂｉ合金を栓部材２とした可
溶栓１は、栓部材２を構成する低温溶融合金の固相線温
度が、冷凍装置の設計圧力におけるＲ２２冷媒の飽和温
度６４℃より高く、前述の関係基準に定められた溶融温
度７５℃（この温度はＲ２２冷媒の臨界温度約９６℃よ
り低い）以下で動作することが分かった。
〜９のＳｎ−Ｉｎ−Ｂｉ合金、すなわち、Ｓｎが４〜１
０ｗｔ％、Ｉｎが５６〜６３ｗｔ％とし、残部をＢｉと
した組成比のＳｎ−Ｉｎ−Ｂｉ合金を栓部材２とした可
溶栓１は、栓部材２を構成する低温溶融合金の固相線温
度が、冷凍装置の設計圧力におけるＲ２２冷媒の飽和温
度６４℃より高く、前述の関係基準に定められた溶融温
度７５℃（この温度はＲ２２冷媒の臨界温度約９６℃よ
り低い）以下で動作することが分かった。
【００２８】したがって、このような組成範囲のＳｎ−
Ｉｎ−Ｂｉ合金を栓部材２として用いた可溶栓１は、Ｒ
２２冷媒を用いた冷凍装置用可溶栓として適用すること
ができることは勿論であるが、Ｒ２２の場合と同様に、
冷凍装置の設計圧力における飽和温度が６４℃以下であ
って、臨界温度が７５℃を越えるような冷媒、すなわ
ち、Ｒ３２、Ｒ１３４ａ、Ｒ４０７Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ
４０７Ｄ、Ｒ４０７Ｅ、プロピレン、ブタン、イソプレ
ン、プロパン、または、これらの何れかを混合した冷媒
を封入した冷凍装置の可溶栓における栓部材として適用
できる。図２は、Ｓｎ−Ｉｎ−Ｂｉ合金の状態図に上記
組成範囲を示したものである。
Ｉｎ−Ｂｉ合金を栓部材２として用いた可溶栓１は、Ｒ
２２冷媒を用いた冷凍装置用可溶栓として適用すること
ができることは勿論であるが、Ｒ２２の場合と同様に、
冷凍装置の設計圧力における飽和温度が６４℃以下であ
って、臨界温度が７５℃を越えるような冷媒、すなわ
ち、Ｒ３２、Ｒ１３４ａ、Ｒ４０７Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ
４０７Ｄ、Ｒ４０７Ｅ、プロピレン、ブタン、イソプレ
ン、プロパン、または、これらの何れかを混合した冷媒
を封入した冷凍装置の可溶栓における栓部材として適用
できる。図２は、Ｓｎ−Ｉｎ−Ｂｉ合金の状態図に上記
組成範囲を示したものである。
【００２９】前述のように、今後の代替冷媒としてＲ４
０４ａが有力視されているが、このＲ４０４ａを封入し
た冷凍装置用可溶栓の場合は、可溶栓の設計温度におけ
る冷媒の飽和温度が６２℃であり、臨界温度が約７２℃
である。したがって、この場合の可溶栓１の栓部材２に
用いる低温溶融合金は、前述の動作性および非動作性に
合格するもののうち、固相線温度が６２℃を超え、液相
線温度が７１℃以下であるものとなる。前述の実施例１
〜９のうち、実施例５〜９は、Ｒ４０４ａを封入した冷
凍装置用可溶栓に適用できることが分かる。しかし、実
施例１〜４については、液相線温度が７１℃を超えてい
るため、Ｒ４０４ａを封入した冷凍装置用可溶栓には適
用できない。
０４ａが有力視されているが、このＲ４０４ａを封入し
た冷凍装置用可溶栓の場合は、可溶栓の設計温度におけ
る冷媒の飽和温度が６２℃であり、臨界温度が約７２℃
である。したがって、この場合の可溶栓１の栓部材２に
用いる低温溶融合金は、前述の動作性および非動作性に
合格するもののうち、固相線温度が６２℃を超え、液相
線温度が７１℃以下であるものとなる。前述の実施例１
〜９のうち、実施例５〜９は、Ｒ４０４ａを封入した冷
凍装置用可溶栓に適用できることが分かる。しかし、実
施例１〜４については、液相線温度が７１℃を超えてい
るため、Ｒ４０４ａを封入した冷凍装置用可溶栓には適
用できない。
【００３０】表２は、このＲ４０４ａを封入した冷凍装
置用可溶栓への適用をさらに厳密にに確認するために行
った試験であり、Ｓｎを４ｗｔ％としてＩｎ量を変化さ
せ、残部をＢｉとした低温溶融合金を試作し、示差熱分
析により液相線温度を同定したものである。
置用可溶栓への適用をさらに厳密にに確認するために行
った試験であり、Ｓｎを４ｗｔ％としてＩｎ量を変化さ
せ、残部をＢｉとした低温溶融合金を試作し、示差熱分
析により液相線温度を同定したものである。
【００３１】
【表２】
【００３２】この試験データから、Ｓｎが４ｗｔ％のと
きは、Ｓｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系低温溶融合金では液相線温度
の最低が７２℃であることが明確となった。したがっ
て、Ｒ４０４ａを封入した冷凍装置用可溶栓の栓部材と
して適用できるＳｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系低温溶融合金は、Ｓ
ｎが５〜１０ｗｔ％、Ｉｎが５６〜６３ｗｔ％とし、残
部をＢｉとした組成比とすることが好ましいといえる。
きは、Ｓｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系低温溶融合金では液相線温度
の最低が７２℃であることが明確となった。したがっ
て、Ｒ４０４ａを封入した冷凍装置用可溶栓の栓部材と
して適用できるＳｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系低温溶融合金は、Ｓ
ｎが５〜１０ｗｔ％、Ｉｎが５６〜６３ｗｔ％とし、残
部をＢｉとした組成比とすることが好ましいといえる。
【００３３】次に、Ｒ４０４ａと類似の飽和温度、臨界
温度を有する冷媒として、冷凍装置の設計圧力における
飽和温度が６４℃以下であり、臨界温度を７１℃〜７５
℃と広げた場合には、Ｒ４０４ａ、Ｒ４０７Ｂ、Ｒ１４
３ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４１０Ｂ、または、これら冷媒の
混合冷媒を掲げることができる。
温度を有する冷媒として、冷凍装置の設計圧力における
飽和温度が６４℃以下であり、臨界温度を７１℃〜７５
℃と広げた場合には、Ｒ４０４ａ、Ｒ４０７Ｂ、Ｒ１４
３ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４１０Ｂ、または、これら冷媒の
混合冷媒を掲げることができる。
【００３４】また、このようにグループ化される冷媒を
封入した冷凍装置用可溶栓１は、前述の動作性および非
動作性に合格するものであって、栓部材２を構成する低
温溶融合金の液相線温度が７１℃以下であることが必要
となる。したがって、この冷凍装置用可溶栓１は、前述
の表１および表２の結果から、実施例５〜９のサンプル
可溶栓のように、Ｓｎが５〜１０ｗｔ％、Ｉｎが５６〜
６３ｗｔ％、残部をＢｉとした組成比を有し、かつ、液
相線温度が７１℃以下であるようなＳｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系
低温溶融合金を栓部材２としたものでよいことが分か
る。
封入した冷凍装置用可溶栓１は、前述の動作性および非
動作性に合格するものであって、栓部材２を構成する低
温溶融合金の液相線温度が７１℃以下であることが必要
となる。したがって、この冷凍装置用可溶栓１は、前述
の表１および表２の結果から、実施例５〜９のサンプル
可溶栓のように、Ｓｎが５〜１０ｗｔ％、Ｉｎが５６〜
６３ｗｔ％、残部をＢｉとした組成比を有し、かつ、液
相線温度が７１℃以下であるようなＳｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系
低温溶融合金を栓部材２としたものでよいことが分か
る。
【００３５】
【発明の効果】本発明の可溶栓用低温溶融合金は、Ｓｎ
−Ｉｎ−Ｂｉ系合金であり、その組成比を、Ｓｎ：Ｘｗ
ｔ％、Ｉｎ：Ｙｗｔ％、Ｂｉ：Ｚｗｔ％としたときに、
Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００とし、かつ、４≦Ｘ≦１０、５６≦
Ｙ≦６３としたものであり、Ｒ２２、Ｒ３２、Ｒ１３４
ａ、Ｒ４０７Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０７Ｄ、Ｒ４０７
Ｅ、プロピレン、ブタン、イソプレン、プロパン等の代
替冷媒を封入した冷凍装置用可溶栓に適用でき、そのコ
スト軽減、信頼性の向上に寄与できる。
−Ｉｎ−Ｂｉ系合金であり、その組成比を、Ｓｎ：Ｘｗ
ｔ％、Ｉｎ：Ｙｗｔ％、Ｂｉ：Ｚｗｔ％としたときに、
Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００とし、かつ、４≦Ｘ≦１０、５６≦
Ｙ≦６３としたものであり、Ｒ２２、Ｒ３２、Ｒ１３４
ａ、Ｒ４０７Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０７Ｄ、Ｒ４０７
Ｅ、プロピレン、ブタン、イソプレン、プロパン等の代
替冷媒を封入した冷凍装置用可溶栓に適用でき、そのコ
スト軽減、信頼性の向上に寄与できる。
【００３６】また、本発明の可溶栓用低温溶融合金は、
Ｓｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系合金であり、その組成比を、Ｓｎ：
Ｘｗｔ％、Ｉｎ：Ｙｗｔ％、Ｂｉ：Ｚｗｔ％としたとき
に、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００とし、かつ、５≦Ｘ≦１０、５
６≦Ｙ≦６３とするとともに、液相線温度を７１℃以下
としたもので、Ｒ４０４ａ、Ｒ４０７Ｂ、Ｒ１４３ａ、
Ｒ４１０Ａ、Ｒ４１０Ｂ等の代替冷媒を封入した冷凍装
置用可溶栓に適用でき、そのコスト軽減、信頼性の向上
に寄与できる。
Ｓｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系合金であり、その組成比を、Ｓｎ：
Ｘｗｔ％、Ｉｎ：Ｙｗｔ％、Ｂｉ：Ｚｗｔ％としたとき
に、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００とし、かつ、５≦Ｘ≦１０、５
６≦Ｙ≦６３とするとともに、液相線温度を７１℃以下
としたもので、Ｒ４０４ａ、Ｒ４０７Ｂ、Ｒ１４３ａ、
Ｒ４１０Ａ、Ｒ４１０Ｂ等の代替冷媒を封入した冷凍装
置用可溶栓に適用でき、そのコスト軽減、信頼性の向上
に寄与できる。
【００３７】また、本発明に係る可溶栓は、上記低温溶
融合金を栓部材として用いているので、前述の代替冷媒
を封入した冷凍装置に対し、安価、かつ、高信頼性の可
溶栓を供給することができる。
融合金を栓部材として用いているので、前述の代替冷媒
を封入した冷凍装置に対し、安価、かつ、高信頼性の可
溶栓を供給することができる。
【００３８】また、本発明に係る冷凍装置は、上記可溶
栓を備えているので、前述の代替冷媒を封入した冷凍装
置において、カドミウム、鉛を取り除いた環境に優し
い、信頼性の高い冷凍装置を供給することができる。
栓を備えているので、前述の代替冷媒を封入した冷凍装
置において、カドミウム、鉛を取り除いた環境に優し
い、信頼性の高い冷凍装置を供給することができる。
【図１】 本発明に係る可溶栓の構造概略図。
【図２】 本発明に係る可溶栓用低温溶融合金の組成範
囲を示す状態図。
囲を示す状態図。
【符号の説明】 １ 可溶栓、 ２ 栓部材、３ 容器本体、４ 圧力容
器、ＴＳ 固相線温度、ＴＬ 液相線温度。
器、ＴＳ 固相線温度、ＴＬ 液相線温度。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年３月２１日（２００１．３．２
１）
１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】例えば、現在ＨＣＦＣ系冷媒として最も需
要の多いＲ２２（ＨＣＦＣ２２）を使用冷媒として選定
した空気調和用冷凍装置の場合、その設計圧力は２８ｋ
ｇｆ／ｃｍ2（この圧力における冷媒の飽和温度は約６
４℃前後と推定）であり、このＲ２２の臨界温度は約９
６℃である（なお、そのときの冷媒圧力は５０．８ｋｇ
ｆ／ｃｍ2である）。また、代替冷媒として現在有望視
されているＨＦＣ系冷媒Ｒ４０４Ａ（ＨＦＣ１２５、Ｈ
ＦＣ１４３およびＨＦＣ１３４aの混合冷媒）を選定し
た空気調和用冷凍装置の場合、その設計圧力は３０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2（この圧力における冷媒の飽和温度は約６２
℃であり、このＲ４０４Ａの臨界温度は約７２℃である
（なお、そのときの冷媒圧力は３７．６ｋｇｆ／ｃｍ2
である）。
要の多いＲ２２（ＨＣＦＣ２２）を使用冷媒として選定
した空気調和用冷凍装置の場合、その設計圧力は２８ｋ
ｇｆ／ｃｍ2（この圧力における冷媒の飽和温度は約６
４℃前後と推定）であり、このＲ２２の臨界温度は約９
６℃である（なお、そのときの冷媒圧力は５０．８ｋｇ
ｆ／ｃｍ2である）。また、代替冷媒として現在有望視
されているＨＦＣ系冷媒Ｒ４０４Ａ（ＨＦＣ１２５、Ｈ
ＦＣ１４３およびＨＦＣ１３４aの混合冷媒）を選定し
た空気調和用冷凍装置の場合、その設計圧力は３０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2（この圧力における冷媒の飽和温度は約６２
℃であり、このＲ４０４Ａの臨界温度は約７２℃である
（なお、そのときの冷媒圧力は３７．６ｋｇｆ／ｃｍ2
である）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】また、本発明の可溶栓用低温溶融合金は、
Ｒ４０４Ａ、Ｒ４０７Ｂ、Ｒ１４３ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ
４１０Ｂの中から選ばれる少なくとも一つの冷媒を封入
した冷凍装置の可溶栓用低温溶融合金であって、この低
温溶融合金は、錫（Ｓｎ）−インジウム（Ｉｎ）−ビス
マス（Ｂｉ）系合金であり、その組成比を、Ｓｎ：Ｘｗ
ｔ％、Ｉｎ：Ｙｗｔ％、Ｂｉ：Ｚｗｔ％であるときに、
Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００とし、かつ、５≦Ｘ≦１０、５６≦
Ｙ≦６３とするとともに、その液相線温度を７１℃以下
としたことを特徴とするものである。
Ｒ４０４Ａ、Ｒ４０７Ｂ、Ｒ１４３ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ
４１０Ｂの中から選ばれる少なくとも一つの冷媒を封入
した冷凍装置の可溶栓用低温溶融合金であって、この低
温溶融合金は、錫（Ｓｎ）−インジウム（Ｉｎ）−ビス
マス（Ｂｉ）系合金であり、その組成比を、Ｓｎ：Ｘｗ
ｔ％、Ｉｎ：Ｙｗｔ％、Ｂｉ：Ｚｗｔ％であるときに、
Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００とし、かつ、５≦Ｘ≦１０、５６≦
Ｙ≦６３とするとともに、その液相線温度を７１℃以下
としたことを特徴とするものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】また、非動作性の試験については、上記の
ように準備したサンプル可溶栓を所定水温に保った水槽
に所定時間漬け、気泡が観察されれば動作したものと判
断し、気泡が観察されなければ動作しなかったと判断し
た。そして、水温６４℃で動作しなければ合格の印とし
て○、６４℃の温度で動作したときは不合格の印として
×とした。なお、所定時間については、前記動作試験に
おける所定時間と同一とした。
ように準備したサンプル可溶栓を所定水温に保った水槽
に所定時間漬け、気泡が観察されれば動作したものと判
断し、気泡が観察されなければ動作しなかったと判断し
た。そして、水温６４℃で動作しなければ合格の印とし
て○、６４℃の温度で動作したときは不合格の印として
×とした。なお、所定時間については、前記動作試験に
おける所定時間と同一とした。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】また、各サンプル可溶栓はそれぞれ複数個
ずつ用意し、１つのサンプル可溶栓につき上記動作性ま
たは非動作性の試験を何れか１回限り行い、窒素ガス圧
力が栓部材２に繰り返し作用することによる栓部材２の
強度への影響を回避した。また、栓部材に作用する圧力
を４２ｋｇｆ／ｃｍ2とした理由は、Ｒ４０４Ａの６４
℃における飽和圧力が４２ｋｇｆ／ｃｍ2であり、ま
た、Ｒ２２の６４℃における飽和圧力が２８ｋｇｆ／ｃ
ｍ2であってＲ４０４Ａに比し低いことから、高い方の
Ｒ４０４Ａの飽和圧力に合わせて決定したのである。
ずつ用意し、１つのサンプル可溶栓につき上記動作性ま
たは非動作性の試験を何れか１回限り行い、窒素ガス圧
力が栓部材２に繰り返し作用することによる栓部材２の
強度への影響を回避した。また、栓部材に作用する圧力
を４２ｋｇｆ／ｃｍ2とした理由は、Ｒ４０４Ａの６４
℃における飽和圧力が４２ｋｇｆ／ｃｍ2であり、ま
た、Ｒ２２の６４℃における飽和圧力が２８ｋｇｆ／ｃ
ｍ2であってＲ４０４Ａに比し低いことから、高い方の
Ｒ４０４Ａの飽和圧力に合わせて決定したのである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２９】前述のように、今後の代替冷媒としてＲ４
０４Ａが有力視されているが、このＲ４０４Ａを封入し
た冷凍装置用可溶栓の場合は、可溶栓の設計温度におけ
る冷媒の飽和温度が６２℃であり、臨界温度が約７２℃
である。したがって、この場合の可溶栓１の栓部材２に
用いる低温溶融合金は、前述の動作性および非動作性に
合格するもののうち、固相線温度が６２℃を超え、液相
線温度が７１℃以下であるものとなる。前述の実施例１
〜９のうち、実施例５〜９は、Ｒ４０４Ａを封入した冷
凍装置用可溶栓に適用できることが分かる。しかし、実
施例１〜４については、液相線温度が７１℃を超えてい
るため、Ｒ４０４Ａを封入した冷凍装置用可溶栓には適
用できない。
０４Ａが有力視されているが、このＲ４０４Ａを封入し
た冷凍装置用可溶栓の場合は、可溶栓の設計温度におけ
る冷媒の飽和温度が６２℃であり、臨界温度が約７２℃
である。したがって、この場合の可溶栓１の栓部材２に
用いる低温溶融合金は、前述の動作性および非動作性に
合格するもののうち、固相線温度が６２℃を超え、液相
線温度が７１℃以下であるものとなる。前述の実施例１
〜９のうち、実施例５〜９は、Ｒ４０４Ａを封入した冷
凍装置用可溶栓に適用できることが分かる。しかし、実
施例１〜４については、液相線温度が７１℃を超えてい
るため、Ｒ４０４Ａを封入した冷凍装置用可溶栓には適
用できない。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３０】表２は、このＲ４０４Ａを封入した冷凍装
置用可溶栓への適用をさらに厳密にに確認するために行
った試験であり、Ｓｎを４ｗｔ％としてＩｎ量を変化さ
せ、残部をＢｉとした低温溶融合金を試作し、示差熱分
析により液相線温度を同定したものである。
置用可溶栓への適用をさらに厳密にに確認するために行
った試験であり、Ｓｎを４ｗｔ％としてＩｎ量を変化さ
せ、残部をＢｉとした低温溶融合金を試作し、示差熱分
析により液相線温度を同定したものである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３２】この試験データから、Ｓｎが４ｗｔ％のと
きは、Ｓｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系低温溶融合金では液相線温度
の最低が７２℃であることが明確となった。したがっ
て、Ｒ４０４Ａを封入した冷凍装置用可溶栓の栓部材と
して適用できるＳｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系低温溶融合金は、Ｓ
ｎが５〜１０ｗｔ％、Ｉｎが５６〜６３ｗｔ％とし、残
部をＢｉとした組成比とすることが好ましいといえる。
きは、Ｓｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系低温溶融合金では液相線温度
の最低が７２℃であることが明確となった。したがっ
て、Ｒ４０４Ａを封入した冷凍装置用可溶栓の栓部材と
して適用できるＳｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系低温溶融合金は、Ｓ
ｎが５〜１０ｗｔ％、Ｉｎが５６〜６３ｗｔ％とし、残
部をＢｉとした組成比とすることが好ましいといえる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３３】次に、Ｒ４０４Ａと類似の飽和温度、臨界
温度を有する冷媒として、冷凍装置の設計圧力における
飽和温度が６４℃以下であり、臨界温度を７１℃〜７５
℃と広げた場合には、Ｒ４０４Ａ、Ｒ４０７Ｂ、Ｒ１４
３ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４１０Ｂ、または、これら冷媒の
混合冷媒を掲げることができる。
温度を有する冷媒として、冷凍装置の設計圧力における
飽和温度が６４℃以下であり、臨界温度を７１℃〜７５
℃と広げた場合には、Ｒ４０４Ａ、Ｒ４０７Ｂ、Ｒ１４
３ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４１０Ｂ、または、これら冷媒の
混合冷媒を掲げることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３６】また、本発明の可溶栓用低温溶融合金は、
Ｓｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系合金であり、その組成比を、Ｓｎ：
Ｘｗｔ％、Ｉｎ：Ｙｗｔ％、Ｂｉ：Ｚｗｔ％としたとき
に、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００とし、かつ、５≦Ｘ≦１０、５
６≦Ｙ≦６３とするとともに、液相線温度を７１℃以下
としたもので、Ｒ４０４Ａ、Ｒ４０７Ｂ、Ｒ１４３ａ、
Ｒ４１０Ａ、Ｒ４１０Ｂ等の代替冷媒を封入した冷凍装
置用可溶栓に適用でき、そのコスト軽減、信頼性の向上
に寄与できる。
Ｓｎ−Ｉｎ−Ｂｉ系合金であり、その組成比を、Ｓｎ：
Ｘｗｔ％、Ｉｎ：Ｙｗｔ％、Ｂｉ：Ｚｗｔ％としたとき
に、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００とし、かつ、５≦Ｘ≦１０、５
６≦Ｙ≦６３とするとともに、液相線温度を７１℃以下
としたもので、Ｒ４０４Ａ、Ｒ４０７Ｂ、Ｒ１４３ａ、
Ｒ４１０Ａ、Ｒ４１０Ｂ等の代替冷媒を封入した冷凍装
置用可溶栓に適用でき、そのコスト軽減、信頼性の向上
に寄与できる。
フロントページの続き (72)発明者 生越 安陽 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 高谷 士郎 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 池田 隆 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 阪上 功 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3H061 AA07 BB15 CC30 DD02 EA32 GG01 GG18
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｒ２２、Ｒ３２、Ｒ１３４ａ、Ｒ４０７
Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０７Ｄ、Ｒ４０７Ｅ、プロピレ
ン、ブタン、イソプレン、プロパンの中から選ばれる少
なくとも一つの冷媒を封入した冷凍装置の可溶栓用低温
溶融合金であって、 この低温溶融合金は、錫（Ｓｎ）−インジウム（Ｉｎ）
−ビスマス（Ｂｉ）系合金であり、 その組成比を、Ｓｎ：Ｘｗｔ％、Ｉｎ：Ｙｗｔ％、Ｂ
ｉ：Ｚｗｔ％であるときに、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００とし、
かつ、４≦Ｘ≦１０、５６≦Ｙ≦６３としたことを特徴
とする可溶栓用低温溶融合金。 - 【請求項２】 Ｒ４０４ａ、Ｒ４０７Ｂ、Ｒ１４３Ａ、
Ｒ４１０Ａ、Ｒ４１０Ｂの中から選ばれる少なくとも一
つの冷媒を封入した冷凍装置の可溶栓用低温溶融合金で
あって、 この低温溶融合金は、錫（Ｓｎ）−インジウム（Ｉｎ）
−ビスマス（Ｂｉ）系合金であり、 その組成比を、Ｓｎ：Ｘｗｔ％、Ｉｎ：Ｙｗｔ％、Ｂ
ｉ：Ｚｗｔ％であるときに、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００とし、
かつ、５≦Ｘ≦１０、５６≦Ｙ≦６３とするとともに、 その液相線温度を７１℃以下としたことを特徴とする可
溶栓用低温溶融合金。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の可溶栓用低温
溶融合金を用いたことを特徴とする可溶栓。 - 【請求項４】 請求項３に記載の可溶栓を用いたことを
特徴とする冷凍装置。
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