JP2011202881A

JP2011202881A - 空気調和機用サービスバルブ及び分離型空気調和機

Info

Publication number: JP2011202881A
Application number: JP2010070484A
Authority: JP
Inventors: Toyoko Ishikawa; 豊子石川; Kazuo Mochizuki; 和男望月; Yosuke Komatsu; 洋介小松
Original assignee: Toshiba Carrier Corp
Current assignee: Toshiba Carrier Corp
Priority date: 2010-03-25
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2011-10-13

Abstract

【課題】冷凍サイクル内部で異常圧力が発生した場合であっても、サービスバルブのキャップの天面部の飛散を防止し、安全性を向上させること。
【解決手段】空気調和機の室外機側の冷媒配管が接続される第１の接続口と、空気調和機の室内側の冷媒配管が接続される第２の接続口と、上記第１の接続口と第２の接続口を連通又は非連通状態にするように操作される弁棒が収納された弁棒収納部と、上記弁棒の非操作時に上記弁棒収納部の外周面に螺着され弁棒収納部を封止する第１のキャップとを有する空気調和機用サービスバルブにおいて、上記第１のキャップの天面部に薄肉部を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、分離型空気調和機の設置時や移設時に用いられる空気調和機用サービスバルブ及びこの空気調和機用サービスバルブが組み込まれた分離型空気調和機に関する。

分離型空気調和機の据付や移設を容易にするとともに、冷媒流路の開閉を安全に行うためのサービスバルブが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。

空気調和機用サービスバルブ２００は、図９に示すように、四方に円筒状の開口部を有し、内部に十字状の流路を有する弁本体２１０を備えている。

弁本体２１０には、一端に弁座２２１を備えた流体接続口（第１の接続口）２２２が設けられ、室外機１１０の冷媒配管１２３が接続される。弁本体２１０の中央部を弁室２２３としてその内周面にメネジ２２４が形成されている。上記第１の接続口２２２と対向して弁室２２３の側方には弁棒収納部２２５が設けられている。上記上記第１の接続口２２２と弁棒収納部２２５を結ぶ方向とは直交する方向に、室外機１２０側の冷媒配管１２３が接続される流体接続口（第２の接続口）２２６と試験用開口２２７が設けられている。

弁室２２３内には、先端に弁体２３０を備えると共に中央胴部にメネジ２２４に螺合するオネジ２３１が形成され、側方中心部に回転操作用の六角穴２３２を有すると共に外周に弁棒収納部２２５の内周壁と圧接するＯリング２３３を備えた弁棒部２３４が螺合している。弁棒部２３４の進退により上記第１の接続口２２２と第２の接続口２２６との間の連通又は非連通状態を切り換えることができる。Ｏリング２３３により弁棒部２３４操作中の冷媒の漏れを防止できる。弁棒部２３４は、その非操作時に弁棒収納部２２５の外周面に螺着され弁棒収納部２２５を封止するキャップ３００によりシールされている。また、試験用開口２２７内には、冷凍サイクル１３０内を真空引きするためのバルブコア２３５が装着され、さらに外側にチャージポートキャップ２３６が設けられている。

従来、キャップ３００は、図１０に示すように、円筒状に形成されたキャップ本体３１０を備え、キャップ本体３１０の一端は天面部３２０により閉じられ、内壁面にはメネジ３３０が形成されている。また、天面部３２０とメネジ３３０との間には、内部に向けて突出したキャップシール部３４０が設けられている。キャップシール部３４０は、キャップ３００が弁棒収納部２２５の外周に螺合した際に、弁棒収納部２２５に当接してシールする機能を有している。また、Ｏリング２３３が劣化して外部に漏れた冷媒の圧力は天面部３２０で受ける構造となっている。なお、天面部３２０の厚さは２ｍｍ程度に設定されている。

特開２０００−３１０４６０号公報特開平６−２１３５３６号公報実開平５−３６２６８号公報

上述した空気調和機用サービスバルブでは、次のような問題があった。すなわち、天面部３２０が平面構造であるため、異常圧力発生時には、図１１に示す応力解析結果のように天面部３２０の内面外周部全周に亘って応力が集中し（応力集中部Ｘ）、最終的には内面外周部全周が破断して、天面部３２０が飛び出す等、安全性に問題があった。

そこで本発明は、冷凍サイクル内部で異常圧力が発生した場合であっても、サービスバルブのキャップの天面部の飛散を防止し、安全性を向上させることができる空気調和機用サービスバルブ及びこの空気調和機用サービスバルブが組み込まれた分離型空気調和機を提供することを目的としている。

前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の空気調和機用サービスバルブ及び分離型空気調和機は次のように構成されている。

（１）空気調和機の室外機側の冷媒配管が接続される第１の接続口と、空気調和機の室内側の冷媒配管が接続される第２の接続口と、上記第１の接続口と第２の接続口を連通又は非連通状態にするように操作される弁棒が収納された弁棒収納部と、上記弁棒の非操作時に上記弁棒収納部の外周面に螺着され弁棒収納部を封止する第１のキャップとを有する空気調和機用サービスバルブにおいて、上記第１のキャップの天面部の一部に他の部分よりも肉厚の薄い薄肉部を設けたことを特徴とする。

（２）室外熱交換器と圧縮機を備えた室外機と、室内熱交換器を備えた室内機とを有する分離型空気調和機において、上記室外機側の冷媒配管と上記室内機側の冷媒配管を接続する（１）に記載の空気調和機用サービスバルブを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、冷凍サイクル内部で異常圧力が発生した場合であっても、サービスバルブのキャップの天面部の飛散を防止し、安全性を向上させることが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る空気調和機用サービスバルブのキャップを示す縦断面図。同キャップを示す斜視図。同キャップの応力解析結果を示す説明図。同キャップの第１変形例を一部切欠して示す側面図。同キャップを示す底面図。同キャップの第２変形例を一部切欠して示す側面図。同キャップを示す平面図。本発明の一実施の形態に係る分離型空気調和機の構成を示す説明図。空気調和機用サービスバルブを示す縦断面図。空気調和機用サービスバルブに取り付けられた従来のキャップを一部切欠して示す側面図。同キャップの応力解析結果を示す説明図。

図８は、本発明の一実施の形態に係る分離型空気調和機１００の構成を示す説明図である。なお、図８中破線矢印は暖房時の冷媒通流方向、実線矢印は冷房時の冷媒通流方向を示している。

分離型空気調和機１００は、室外機１１０と、室内機１２０と、これら室外機１１０及び室内機１２０を含む冷凍サイクル１３０を備えている。冷凍サイクル１３０は、室外機１１０に収容された圧縮機１１３と、四方弁１１４と、マフラー１１５と、室内機１２０に収容された室外熱交換器１２１と、室外機１１０に収容された電動膨張弁１１６と、キャピラリチューブ１１７と室外熱交換器１１２を順次接続して形成されている。１１１は室外機１１０に収容された室外熱交換器１１２に熱交換空気を送風するプロペラファンであり、１２２は室内機１２０に収容された室内熱交換器１２１に熱交換空気を送風する横流ファンである。

また、室内機１２０は、冷媒配管１２３，１２３、室外機１１０に設けられたサービスバルブ２０，２０を介して室外機１１０に分離可能に接続されている。

図１は本発明の一実施の形態に係る空気調和機用サービスバルブ２０のキャップ３０を示す縦断面図、図２はキャップ３０を示す斜視図である。なお、空気調和機用サービスバルブ２０の構成は、図９に示した空気調和機用サービスバルブ２００と同様であるので、同一機能部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。

なお、空気調和機用サービスバルブ２０は、キャップ３００の代わりに、キャップ（第１のキャップ）３０を備えている。

キャップ３０は、図１，２に示すように、円筒状に形成されたキャップ本体３１を備え、キャップ本体３１の一端は天面部３２により閉じられ、内壁面にはメネジ３３が形成されている。また、天面部３２とメネジ３３との間には、内部に向けて突出したキャップシール部３４が設けられている。キャップシール部３４は、キャップ３０が弁棒収納部２２５の外周に螺合した際に、弁棒収納部２２５に当接してシールする機能を有している。また、Ｏリング２３３が劣化して外部に漏れた冷媒の圧力は天面部３２で受ける構造となっている。

ここで、キャップ３０の天面部３２は、一部が他の部分より薄肉に形成され、薄肉部３２ａが形成されている。例えば、他の部位分の最大厚みｔ１は３ｍｍ、薄肉部３２ａの最小厚みｔ２は２ｍｍに設定されている。

このように構成されていると、何らかの理由により、冷凍サイクル１３０内の圧力が異常高圧となった場合、Ｏリング２３３が劣化していると、冷媒の圧力を天面部３２が受けることとなる。この時、図３に示す応力解析結果のように薄肉部３２ａに応力が集中し（応力集中部Ｘ）、最終的には薄肉部３２ａのみが破断する。この時、厚さの厚い他の部分は破断しないため、天面部３２が飛び出したりすることはなく、安全性を維持することができる。

また、安全性を向上させるために、天面部３２全体の肉厚を厚くするだけでは、材料費が高くなるため、薄肉部３２ａを設けて破断させることで、低コストで安全性を向上させることができる。

図４は、キャップ３０の第１変形例に係るキャップ３０Ａを一部切欠して示す側面図、図５はキャップ３０Ａを示す底面図である。

キャップ３０Ａには、天面部３２内面側に溝加工を施して他の部分よりも肉厚の薄い薄肉部３２ｂが形成されている。本変形例においても薄肉部３２ｂが先に破断するため、上述したキャップ３０と同様の効果を得ることができる。

図６は、キャップ３０の第２変形例に係るキャップ３０Ｂを一部切欠して示す側面図、図７はキャップ３０Ｂを示す平面図である。

キャップ３０Ｂには、天面部３２にＶ溝状の加工を施し、中央で十字となるように薄肉部３２ｃを形成したものである。本変形例においても薄肉部３２ｂ、すなわち十字の中央からめくれるようにして破断するため、上述したキャップ３０と同様の効果を得ることができる。

なお、上述した例では、キャップ３０について薄肉部３２ａを設けた点を説明したが、図２に示すチャージポートキャップ（第２のキャップ）２３６についても同様に薄肉部を設けるようにしても同様の効果を得ることができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。薄肉部を設ける位置は天面部の表側でも裏側でもよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。

冷凍サイクル内部で異常圧力が発生した場合であっても、サービスバルブのキャップの天面部の飛散を防止し、安全性を向上させることができる空気調和機用サービスバルブ及びこの空気調和機用サービスバルブが組み込まれた分離型空気調和機を提供できる。

２０…空気調和機用サービスバルブ、３０，３０Ａ，３０Ｂ…キャップ、３１…キャップ本体、３２…天面部、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ…薄肉部、３３…メネジ、３４…キャップシール部３４、１００…分離型空気調和機。

Claims

空気調和機の室外機側の冷媒配管が接続される第１の接続口と、空気調和機の室内側の冷媒配管が接続される第２の接続口と、上記第１の接続口と第２の接続口を連通又は非連通状態にするように操作される弁棒が収納された弁棒収納部と、上記弁棒の非操作時に上記弁棒収納部の外周面に螺着され弁棒収納部を封止する第１のキャップとを有する空気調和機用サービスバルブにおいて、
上記第１のキャップの天面部の一部に他の部分よりも肉厚の薄い薄肉部を設けたことを特徴とする空気調和機用サービスバルブ。
さらに空気調和機の冷凍サイクル内の真空引きを行うためのチャージポートと、上記チャージポートの外周面に螺着され上記チャージポートを封止する第２のキャップを備え、
上記第２のキャップの天面部の一部に他の部分よりも肉厚の薄い薄肉部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機用サービスバルブ。
室外熱交換器と圧縮機を備えた室外機と、室内熱交換器を備えた室内機とを有する分離型空気調和機において、
上記室外機側の冷媒配管と上記室内機側の冷媒配管を接続する請求項１又は請求項２に記載の空気調和機用サービスバルブを備えたことを特徴とする分離型空気調和機。