JP2009203501A - 可溶栓 - Google Patents
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Abstract
【課題】鉛等の有害物質を一切含まず、作動温度が69℃〜75℃で、58℃〜65℃のクリープ特性に優れた可溶栓を提供する。
【解決手段】プラグ状の本体2内の貫通孔に、錫1.5質量%以上2.5質量%以下、ビスマス33質量%以上35質量%以下、インジウム63質量%以上65質量%以下の組成を有するはんだ合金3を充填した可溶栓1、11。廃棄処分しても地下水等を汚染する虞がなく、58℃〜65℃の温度域で優れたクリープ特性を得ることができ、装置内が所定の温度に達して可溶栓が作動する前に、装置内の圧力によってはんだ合金が押し出されることもない。はんだ合金を、本体内の内径4mm以上7mm以下で、軸線方向の全長が25mm以上の貫通孔に充填することが好ましい。
【選択図】図1
【解決手段】プラグ状の本体2内の貫通孔に、錫1.5質量%以上2.5質量%以下、ビスマス33質量%以上35質量%以下、インジウム63質量%以上65質量%以下の組成を有するはんだ合金3を充填した可溶栓1、11。廃棄処分しても地下水等を汚染する虞がなく、58℃〜65℃の温度域で優れたクリープ特性を得ることができ、装置内が所定の温度に達して可溶栓が作動する前に、装置内の圧力によってはんだ合金が押し出されることもない。はんだ合金を、本体内の内径4mm以上7mm以下で、軸線方向の全長が25mm以上の貫通孔に充填することが好ましい。
【選択図】図1
Description
本発明は、可溶栓に関し、特に、冷凍装置において、高温、高圧となる液溜まりやアキュムレータ等に使用される可溶栓に関する。
従来、冷凍装置内の高温、高圧となる液溜まりやアキュムレータ等において、装置(アキュムレータ等)内の圧力上昇や冷媒の温度上昇による本体の破損を防止するため、可溶栓が使用されている。この可溶栓は、本体に穿設された貫通孔と、この貫通孔に気密性を確保しながら充填されるはんだ合金等で構成され、装置内が所定の温度に達した場合には、貫通孔に充填されたはんだ合金が溶融して内部の冷媒を外部に放出することにより、装置の破損を防止している。
しかし、本体内部の貫通孔に充填されるはんだ合金が、鉛やカドミウム等の有害物質を含んでいると、可溶栓を適用した装置が廃棄処分された場合、鉛やカドミウム等が水に溶解し、地下水等を汚染するという問題があった。
そこで、特許文献1には、本体内に充填するはんだ合金が、錫(Sn)、ビスマス(Bi)、インジウム(In)、亜鉛(Zn)及びガリウム(Ga)からなる群から選択される二種以上の金属からなる可溶栓が提案されている。
しかし、特許文献1に記載の可溶栓においては、可溶栓を適用した装置を廃棄処分しても地下水等を汚染することはないが、58℃〜65℃の温度域でのクリープ特性が悪いため、冷凍装置内が所定の温度に達して可溶栓が作動する前に、冷凍装置内が従来よりの圧力によってはんだ合金が押し出されてしまう虞があり、改善の余地があった。
また、近年、オゾン層の破壊防止を考慮して、フロンではなく二酸化炭素を冷媒として使用しているが、二酸化炭素を冷媒として使用した場合には、冷凍装置内が従来よりさらに高圧となるため、高圧雰囲気に耐えうるクリープ特性を有するはんだ合金の開発が求められていた。
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、鉛等の有害物質を一切含まず、58℃〜65℃の温度域でのクリープ特性に優れた可溶栓を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、可溶栓であって、プラグ状の本体内の貫通孔に、錫1.5質量%以上2.5質量%以下、ビスマス33質量%以上35質量%以下、インジウム63質量%以上65質量%以下の組成を有するはんだ合金を充填したことを特徴とする。
そして、本発明によれば、錫、ビスマス及びインジウムではんだ合金を組成しているため、鉛やカドミウム等の有害物質を一切含まず、可溶栓を適用した装置を廃棄処分しても地下水等を汚染することがない。また、このはんだ合金を用いることで、作動温度が69℃〜75℃で、58℃〜65℃の温度域でのクリープ特性が優れた可溶栓を実現することができ、装置内が所定の温度に達して可溶栓が作動する前に、装置内の圧力によってはんだ合金が押し出されることもない。
前記可溶栓において、前記はんだ合金を、前記本体内の内径4mm以上7mm以下の貫通孔に充填することができる。貫通孔の内径が4mmに達しないと、貫通孔にはんだ合金を充填することが困難であり、貫通孔の内径が7mmを超えると、上記優れたクリープ特性を実現することができない。
前記可溶栓において、前記はんだ合金を、前記本体内の軸線方向の全長が25mm以上の貫通孔に充填することができる。これにより、上記温度域で、優れたクリープ特性を得ることができる。
以上のように、本発明によれば、鉛等の有害物質を一切含まず、作動温度が69℃〜75℃で、58℃〜65℃の温度域でのクリープ特性に優れた可溶栓を提供することができる。
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明にかかる可溶栓の一実施の形態を示し、この可溶栓1は、プラグ状に形成され、内部に貫通孔を有する本体2に、レンチ係合部2aと、冷凍装置の高圧側付属機器の凝縮器や受液器等、あるいは、前記の高圧側となる液溜まり部やアキュムレータ等(以下、「被接続箇所」という)に設けられた雌ねじ部と螺合接続するための第1雄ねじ部2bと、冷凍装置の配管の一部(冷凍装置内が高温、高圧となって可溶栓が作動し、外部に冷媒が放出される場合に、冷凍装置周辺の作業者に影響がない場所に冷媒を導くためのもの)の雌ねじ部と螺合接続するための第2雄ねじ部2cと、本体2の内壁面に形成される環状溝2dと、貫通孔に充填され、装置内が所定の温度に達した場合等に溶融する低融点合金3とを設けて構成される。
本体2は、その全長Lが25mm以上となるように、また、内部に設けられた貫通孔の直径φaが4mm以上7mm以下となるように形成される。これらにより、本体2の貫通孔へのはんだ合金の充填が容易で、かつ、58℃〜65℃の温度域で優れたクリープ特性を得ることができる。
環状溝2dは、本体2の内壁面に環状に形成され、本体2と低融点合金3との接着面積を大きくする役割を担う。これにより、本体2と低融点合金3との接着強度が強化され、低融点合金3の剥離を防止するとともに、装置内の圧力が急激に上昇した場合に、低融点合金3が勢いよく飛び出すことを防止する。
低融点合金3は、錫(Sn)1.5質量%以上2.5質量%以下、ビスマス(Bi)33質量%以上35質量%以下、インジウム(In)63質量%以上65質量%以下の組成を有するはんだ合金である。この低融点合金3の組成が本発明の特徴部分であり、これにより、上記温度域で優れたクリープ特性を得ることができる。
上記実施の形態においては、可溶栓1を第1の雄ねじ部2b及び第2の雄ねじ部2cを介して、冷凍装置の前記被接続箇所及び前記配管と各々接続したが、例えば、前記配管が必要でないユニットの場合には、図2に示すような可溶栓11を構成し、雄ねじ部12を冷凍装置の前記被接続箇所に設けられた雌ねじ部と螺合することにより、可溶栓11を装着することもできる。尚、可溶栓11の構成要素であって、図1に記載の可溶栓1と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付している。
5台の装置の各々において、装置内圧を4.2MPaに維持し、可溶栓全体をグリセリン液中に浸漬した後、昇温速度を1℃/minとして装置内の温度を上昇させたところ、全ての可溶栓の低融点合金3が71℃以上72℃以下の温度範囲で溶融した。
5台の装置の各々において、装置内圧を4.2MPaに維持し、可溶栓全体をグリセリン液中に浸漬した後、装置内の温度を65℃に維持し、可溶栓を装置に2ヶ月間装着させた状態で、低融点合金3の飛び出しを調査したところ、全く飛び出しが見られなかった。
以上より、本発明にかかる可溶栓によれば、作動温度が69℃〜75℃で、58℃〜65℃の温度域において優れたクリープ特性を有し、冷凍装置の内圧4.2MPaでも低融点合金3の飛び出しを防止できた。
1 可溶栓
2 本体
2a レンチ係合部
2b 第1雄ねじ部
2c 第2雄ねじ部
2d 環状溝
11 可溶栓
12 雄ねじ部
2 本体
2a レンチ係合部
2b 第1雄ねじ部
2c 第2雄ねじ部
2d 環状溝
11 可溶栓
12 雄ねじ部
Claims (3)
- プラグ状の本体内の貫通孔に、錫1.5質量%以上2.5質量%以下、ビスマス33質量%以上35質量%以下、インジウム63質量%以上65質量%以下の組成を有するはんだ合金を充填したことを特徴とする可溶栓。
- 前記はんだ合金は、前記本体内の内径4mm以上7mm以下の貫通孔に充填されることを特徴とする請求項1に記載の可溶栓。
- 前記はんだ合金は、前記本体内の軸線方向の全長が25mm以上の貫通孔に充填されることを特徴とする請求項1又は2に記載の可溶栓。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008045460A JP2009203501A (ja) | 2008-02-27 | 2008-02-27 | 可溶栓 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008045460A JP2009203501A (ja) | 2008-02-27 | 2008-02-27 | 可溶栓 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009203501A true JP2009203501A (ja) | 2009-09-10 |
Family
ID=41146062
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008045460A Withdrawn JP2009203501A (ja) | 2008-02-27 | 2008-02-27 | 可溶栓 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2009203501A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011127776A (ja) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Fuji Koki Corp | 可溶栓 |
JP2011202874A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Mitsubishi Electric Corp | 可溶栓用合金およびそれを用いた可溶栓並びに冷凍装置 |
JP2014240731A (ja) * | 2013-06-12 | 2014-12-25 | 株式会社不二工機 | 可溶栓 |
CN108759072A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-11-06 | 魏爱国 | 一种限温防爆栓及装有该栓的储水式电热水器 |
-
2008
- 2008-02-27 JP JP2008045460A patent/JP2009203501A/ja not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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