JP2018185185A - バルブ取付構造用のガス漏れ検知キャップ及びガス漏れ検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スローリークを含めてバルブ取付構造におけるガス漏れを早期に検知可能とするための安価な構造を提供することである。【解決手段】ガス漏れ検知キャップ１０は、バルブ取付構造６０において、グランドナット７０及びバルブ本体７５の上部を覆うように流路形成部材６１に取り付けられる。ガス漏れ検知キャップは、自由状態で塞ぎ部１７によって塞がれ、外側から押された場合に開放されるテスター孔１８が形成される。塞ぎ部は、外側からガス漏れテスター８０の剛体の検知部８１が挿入された場合に検知部を締め付けてテスター孔を塞ぐように構成される。ガス漏れ検知キャップは、テスター孔を通じて内部に検知部が挿入された状態でグランドナット７０の周囲におけるガス漏れを検知可能に構成される。【選択図】図２

Description

本発明は、バルブ取付構造用のガス漏れ検知キャップ及びガス漏れ検知方法に関する。

従来から、空気調和装置、冷蔵庫、冷凍機等の冷凍サイクル装置の作動のために冷媒が用いられ、冷媒は、冷凍サイクル装置内を循環移動するように流れる。このような冷凍サイクル装置では、屋外に凝縮器が設けられ、凝縮器の近くに開閉弁を有するバルブ取付構造が配置される場合がある。

特許文献１には、ガス供給システムのガス漏れ位置を特定するために、ガスを供給する配管路に、微小流量時には閉塞する複数の圧力差開閉弁を、間隔をあけて配置するとともに、その弁の上流側及び下流側を連通する連通管を設ける構成が記載されている。連通管の中間部には漏えい検知メータを設けて、隣り合った漏えい検知メータに流量差があった場合に、その検知メータの間の配管のガス漏れありを検知するとされている。

特許文献２には、配管の破損漏えい個所を特定するために、バルブの上流側及び下流側の圧力を検出する圧力センサを設ける構成が記載されている。バルブ閉鎖時において、隣り合うバルブによって閉鎖された区間内の圧力信号値が同等で、かつ、他側と圧力差を生じているバルブを検出し、そのバルブにより閉鎖された配管区間を、流体の漏えい個所ありとして特定するとされている。

実開平５−１７７９３号公報 特開平１０−３０９７３号公報

冷凍サイクル装置の使用時において、定期的、または所定のタイミング等において冷媒のガス漏れ点検が行われる場合がある。この場合に、作業者はガス漏れテスターを用いてガス漏れの有無を確認するが、ガスが微小量ずつゆっくり漏れ出るスローリークと呼ばれる状態ではガス漏れテスターが反応しにくい場合がある。特に、上記のバルブ取付構造において、グランドナットの近くでは、緩みによってこのスローリークが発生しやすい。

特許文献１及び特許文献２に記載された構成では、ガス漏れを検知するために配管またはバルブ構造を大幅に変更する必要があるので、ガス漏れ点検を可能とするための費用が高くなる原因となる。

本発明の目的は、スローリークを含めてバルブ取付構造におけるガス漏れを早期に検知可能とするための安価な構造及びガス漏れ検知方法を提供することである。

本発明に係るバルブ取付構造用のガス漏れ検知キャップは、バルブ挿入孔及び弁座を含み、内側にガス流路が形成される流路形成部材と、前記流路形成部材において、前記バルブ挿入孔の開口周辺部にねじ止め結合されるグランドナットと、前記グランドナットの内側を通じて前記バルブ挿入孔に挿入され、前記弁座への接触または離隔により、前記ガス流路の閉鎖及び開放を切り換えるバルブ本体と、を備えるバルブ取付構造において、前記グランドナット及びバルブ本体の上部を覆うように前記流路形成部材に取り付けられるバルブ取付構造用のガス漏れ検知キャップであって、自由状態で塞ぎ部によって塞がれ、外側から押された場合に開放されるテスター孔が形成され、前記塞ぎ部は、外側からガス漏れテスターの剛体の検知部が挿入された場合に前記検知部を締め付けて前記テスター孔を塞ぐように構成され、前記テスター孔を通じて内部に前記検知部が挿入された状態で前記グランドナットの周囲におけるガス漏れを検知可能に構成される。

また、本発明に係るガス漏れ検知方法は、前記流路形成部材において、前記グランドナット及びバルブ本体の上部を覆うように、本発明に係るバルブ取付構造用のガス漏れ検知キャップを取り付けるステップと、前記テスター孔を通じて前記ガス漏れ検知キャップの内部に前記ガス漏れテスターの検知部を挿入した状態で、ガス漏れ検知を行うステップとを含む。

本発明に係るバルブ取付構造用のガス漏れ検知キャップ及びガス漏れ検知方法によれば、スローリークを含めてバルブ取付構造におけるガス漏れを早期に検知可能とするための安価な構造及びガス漏れ検知方法を提供できる。

本発明の実施形態のガス漏れ検知キャップが取り付けられたバルブ取付構造を含む冷凍サイクル装置の一部を示す図である。 ガス漏れ検知キャップにガス漏れテスターの検知部を挿入した状態で示している、図１のＡ部拡大断面図である。 図１からガス漏れ検知キャップを取り出して示す斜視図である。 図３のＢ−Ｂ断面図である。 実施形態の別例のガス漏れ検知キャップを示している、図２に対応する図である。 実施形態の別例のガス漏れ検知キャップの斜視図である。 実施形態の別例のガス漏れ検知キャップの斜視図である。

以下において、図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。以下で説明する形状、材料などは説明のための例示であって、ガス漏れ検知キャップの仕様により変更が可能である。以下では同様の構成には同一の符号を付して説明する。

図１は、実施形態のガス漏れ検知キャップ１０が取り付けられたバルブ取付構造６０を含む冷凍サイクル装置５０の一部を示す図である。図２は、ガス漏れ検知キャップ１０にガス漏れテスター８０の検知部８１を挿入した状態で示している、図１のＡ部拡大断面図である。冷凍サイクル装置５０は、例えば空気調和装置、冷蔵庫、冷凍機等であり、作動のために冷媒が用いられる。以下では、冷凍サイクル装置５０が空気調和装置である場合を説明する。

空気調和装置では、冷媒経路５１に冷媒が循環移動するように流れる。このとき、ガス状の冷媒が圧縮機で圧縮されて昇温され、その後、凝縮器５３で外部の空気と熱交換を行うことで放熱しながら凝縮し液状冷媒となる。その後、液状冷媒が膨張弁で膨張し蒸発器で気化することで周囲の空気から熱を奪って空気を温度低下させる。気化した冷媒は再度圧縮機に送られて、上記のサイクルを繰り返す。

このとき、冷媒が流れる冷媒経路５１において、凝縮器５３の上流側に開閉弁の機能を有するバルブ取付構造６０が配置される。バルブ取付構造６０は、例えば凝縮器５３の近くにおいて、凝縮器５３の下側に配置され、２つの配管５２ａ、５２ｂの間に接続される。

図２に示すように、バルブ取付構造６０は、流路形成部材６１、グランドナット７０、及びバルブ本体７５を含んで構成される。流路形成部材６１は、内側に形成された２つのガス流路６２，６３と、弁座６４及びバルブ挿入孔６５とを含む。２つのガス流路６２，６３は、直線状に離れて形成される。２つのガス流路６２，６３は、バルブ挿入孔６５の下端部と、中間壁部６６に形成された孔６６ａとを介して通じている。

流路形成部材６１において、ガス流路６２の上流端周辺部とガス流路６３の下流端周辺部とには、配管５２ａ、５２ｂと接続するためのフランジ（図示せず）が形成される。バルブ挿入孔６５は、中間壁部６６において上下方向に形成され断面が円形の段付き孔であり、上端が開口し、下端が塞がれる。バルブ挿入孔６５の下端部では、下端に向かうほど直径が小さくなっており、バルブ挿入孔６５の内側面の下端部には、バルブ本体の下端部が密に接触する弁座６４が形成される。

流路形成部材６１の上端部には、上下方向に突出する円柱状の台座部６７がバルブ挿入孔６５を囲うように突出する。この台座部６７の外周面にはおねじ部６７ａが形成される。このおねじ部６７ａには、後述のガス漏れ検知キャップ１０の開口内周面に形成された雌ねじ部１３がねじ結合される。台座部６７において、バルブ挿入孔６５の上部内周面には、後述のグランドナット７０の下端部とねじ結合される雌ねじ部６７ｂが形成される。

バルブ本体７５は、中間部に大径円筒部７６を有する円柱状であり、下端部が先細り形状となっている。また、バルブ本体７５の大径円筒部７６より上側の外周面には、おねじ部（図示せず）が形成されている。

グランドナット７０は、中心部にねじ孔７１が形成され、下端部に台座部６７の雌ねじ部６７ｂとねじ結合されるおねじ部７２が形成される。バルブ本体７５は、グランドナット７０のねじ孔７１にねじ結合されながら、バルブ挿入孔６５に挿入される。これにより、バルブ本体７５は、例えば作業者がグランドナット７０の上側に突出した部分をモンキーレンチ等の工具により掴んで回転させることでバルブ挿入孔６５に対し上下方向に移動される。また、グランドナット７０は、流路形成部材６１において、バルブ挿入孔６５の上端開口周辺部にねじ止め結合される。グランドナット７０と流路形成部材６１との間にシール部材を配置することもできる。

バルブ本体７５は、グランドナット７０の内側を通じてバルブ挿入孔６５に挿入され、弁座６４への接触または離隔により、ガス流路６２，６３の閉鎖及び開放を切り換える。これにより、手動式の開閉弁が形成される。バルブ取付構造６０及び凝縮器５３は、屋外等に配置される。バルブ取付構造６０は、冷凍サイクル装置５０の複数位置に設けられる。

このようなバルブ取付構造６０では、長期間の使用等により、グランドナット７０の緩みが発生する可能性があり、グランドナット７０の取付部の近くでガス状冷媒のガス漏れが発生しやすい。このため、冷凍サイクル装置５０の使用時において、定期的、または所定のタイミング等において、作業者がガス漏れ検知装置であるガス漏れテスター（リークテスター）を用いて、グランドナット７０の取付部の近くでガス状冷媒のガス漏れの有無を確認する。一方、従来は、グランドナット及びバルブ本体の上部を覆うキャップがないので、スローリークの発生状態ではガス漏れテスターが反応しにくい。また、グランドナット及びバルブ本体の上部を覆うように、上端が塞がれ下端が開口する筒状のキャップをバルブ取付構造に取り付けることも考えられるが、キャップを外した状態では、ガス漏れがあってもガスが広く拡散してしまう。このため、ガス漏れテスターを用いても、スローリークのガス漏れを確認しにくい場合がある。以下に説明する本実施形態のガス漏れ検知キャップ１０及びガス漏れ検知方法は、スローリークを含めてバルブ取付構造６０におけるガス漏れを早期に検知可能とするための安価な構造を提供するために発明したものである。

具体的には、ガス漏れ検知キャップ１０は、図１〜図４に示すように、上端が天板部１１で塞がれ、下端に開口１２が形成される円錐台の筒状に形成される。また、ガス漏れ検知キャップ１０の下端部には、内向きの円板状のフランジ１４が形成される。これにより、ガス漏れ検知キャップ１０の下端開口は、円形となっている。以下、ガス漏れ検知キャップは、キャップと記載する場合がある。このようなキャップ１０は、樹脂により形成される。なお、キャップ１０は、アルミニウム等の軽量な金属により形成されてもよい。キャップ１０は、非透明であり、内部が外側から見えないようになっている。

また、キャップ１０を構成する筒部１５の周方向一部には、内外を貫通する円形の孔が形成され、その孔１６の内周に塞ぎ部１７が取り付けられる。塞ぎ部１７は、ゴム等の弾性材料により、円板の中心から放射状に複数の切欠を形成することにより構成される。そして、複数の切欠の先端の集合位置である中心に、図３に点で示すテスター孔１８が形成される。テスター孔１８は、塞ぎ部１７の自由状態では塞ぎ部１７によって塞がれるが、塞ぎ部１７が外側から押された場合に開放される。テスター孔１８は、内側にガス漏れテスター８０（図２）の剛体の検知部８１を挿入可能な孔である。

具体的には、塞ぎ部１７は、図２に示すように外側からガス漏れテスター８０の棒状の剛体の検知部８１が挿入された場合に、切欠により形成される複数の三角形状の弾性片１７ａが弾性的に内側に曲げられて、テスター孔１８を大きくする。このとき、塞ぎ部１７の複数の弾性片１７ａは、検知部８１を弾性的に締め付けてテスター孔１８を塞ぐように構成される。

また、キャップ１０の下端に形成された開口１２は、内周面に形成された雌ねじ部１３を有する。雌ねじ部１３は、流路形成部材６１の台座部６７の外周面に形成されたおねじ部６７ａとねじ結合される。これにより、キャップ１０は、流路形成部材６１に着脱可能に取り付けられる。このとき、キャップ１０の下端面の開口周辺部と台座部６７との間にシールテープを巻き付けるように貼着してもよい。これにより、キャップ１０のねじ込み部からのガス漏れを防止しやすくなる。

ガス漏れテスター８０は、棒状の検知部８１と、検知部８１の先端で検知されたガス漏れの有無の検知結果を表す表示部を有する本体部８２とを含む。ガス漏れテスター８０は、例えば赤外線検知方式等により、空気中におけるガス状冷媒の有無を検知部８１の先端部で検知する。ガス漏れテスター８０は、本体部８２から導出される検知部８１の全体が棒状である場合に限定せず、先端部のみを剛体とし、その先端部がチューブ等の柔軟性のある部分で本体部８２に結合されてもよい。キャップ１０は、バルブ取付構造６０の台座部６７に、グランドナット７０及びバルブ本体７５の上部を覆うように、着脱可能にねじ結合で取り付けられる。そして、このときに、キャップ１０は、テスター孔１８を通じて内部にガス漏れテスター８０の検知部８１が挿入された状態で、グランドナット７０の周囲におけるガス漏れを検知可能に構成される。

上記のようなキャップ１０を用いてガス漏れ検知を行うガス漏れ検知方法は、取付ステップと、検知ステップとを有する。取付ステップは、流路形成部材６１の台座部６７において、グランドナット７０及びバルブ本体７５の上部を覆うように、キャップ１０をねじ結合で着脱可能に取り付ける。検知ステップは、取付ステップ後、テスター孔１８を通じてキャップ１０の内部にガス漏れテスター８０の検知部８１を横方向に挿入した状態で、ガス漏れ検知を行う。このとき、検知部８１は、バルブ本体７５の側面に突き当てられる。この突き当てによって、作業者は、キャップ１０の内部が外側から見えない状態でも、検知部８１がキャップ１０の内側に十分に挿入されたと判断でき、誤検知をなくすことができる。検知ステップにより、ガス漏れありと検知された場合には、作業者が、例えばグランドナット７０を流路形成部材６１に増し締めまたは締め直す等、ガス漏れ部をなくすための適宜の作業を行う。

上記のように構成されるキャップ１０及びキャップ１０を用いたガス漏れ検知方法によれば、スローリークを含めてバルブ取付構造６０におけるガス漏れが早期に検知可能となる。これにより、ガス漏れ検知作業の手間を軽減できる。また、ガス漏れ検知を行うために特許文献１，２に記載された構成のように、配管またはバルブ構造を大幅に変更する必要がない。これにより、スローリークを含めてバルブ取付構造６０におけるガス漏れを早期に検知可能とするための安価な構造及びガス漏れ検知方法を提供できる。ガス漏れの早期検知によって、冷凍サイクル装置５０におけるガス不足運転を防止して、装置の故障を未然に防止できる。

上記のキャップ１０を用いた構成と異なり、テスター孔がないキャップを用いてグランドナット７０及びバルブ本体７５の上部を覆う比較例の構成も考えられる。この比較例を用いた構成では、キャップを取り外した状態で、バルブ取付構造６０におけるガス漏れ検知を行う必要がある。この場合には、バルブ取付構造６０にガス漏れが発生し、キャップ内で漏れたガスが溜まっていたとしても、キャップを取り外した後では、風等によりガスが逃げてしまって、ガス漏れテスター８０を用いてもガス漏れ検知が難しい場合がある。実施形態では、このような不都合をなくすことができる。

また、キャップ１０は、ねじ結合により流路形成部材６１に着脱可能に取り付けられるので、バルブ取付構造６０の点検及び締付作業を行う場合に、キャップ１０を取り外すことにより、作業を容易に行える。

図５は、実施形態の別例のキャップ１０ａを示している、図２に対応する図である。図５に示す別例のキャップ１０ａでは、上記の図１〜図４に示したキャップ１０と異なり、テスター孔１８が、横方向に対面する２つの位置に形成されている。そして、テスター孔１８が塞ぎ部１７によって塞がれている。各塞ぎ部１７の構成は、図１〜図４のキャップ１０の塞ぎ部１７と同様である。このようなキャップ１０ａを用いた場合には、キャップ１０ａと周囲の部品との配置関係等により２つのテスター孔の一方のテスター孔を通じてガス漏れテスター８０の検知部を挿入することが難しい場合でも、他方のテスター孔を通じてその検知部を内側に挿入できる。その他の構成及び作用は、図１〜図４の構成と同様である。

図６は、実施形態の別例のキャップ１０ｂの斜視図である。図６に示すキャップ１０ｂは、少なくとも筒部１５ａの一部または全部が透明な樹脂材料等の透明な材料により形成される。このとき、天板部１１及びフランジ１４も透明な材料によって形成されてもよい。このようなキャップ１０ｂにおいて、テスター孔１８を通じて内側にガス漏れテスターの検知部を挿入した場合には、その挿入状態を外部から見て判断できるので、検知部の先端をバルブ本体に突き当てる必要がない。その他の構成及び作用は、図１〜図４の構成と同様である。図６の構成において、テスター孔１８及び塞ぎ部１７を、図５の構成と同様にキャップ１０ｂの２つの位置に形成してもよい。

図７は、実施形態の別例のキャップ１０ｃの斜視図である。図７に示すキャップ１０ｃは、布、樹脂フィルム等の柔軟性がある材料により袋状に形成される。この場合に、キャップ１０ｃを形成する材料はガスを通しにくい材料とする。キャップ１０ｃの下端には開口１２ａが形成され、開口１２ａの周縁部に沿って形成された紐通路１９内に紐２０の中間部が挿入され、紐２０の両端が紐通路１９の周方向一部から導出されている。また、キャップ１０ｃの一部には、テスター孔１８及び塞ぎ部１７が形成されている。このようなキャップ１０ｃは、図２を参照して流路形成部材６１の台座部６７の周辺部に、グランドナット７０及びバルブ本体７５の上部を覆い、紐２０の両端を引っ張って縛り結ぶことにより、台座部６７にキャップ１０ｃを取り付けることができる。その他の構成及び作用は、図１〜図４の構成と同様である。図７のキャップ１０ｃにおいて、少なくとも一部を透明材料により形成したり、図５の構成と同様にテスター孔及び塞ぎ部をキャップ１０ｃの２つの位置に形成することもできる。

１０，１０ａ、１０ｂ、１０ｃ ガス漏れ検知キャップ（キャップ）、１１ 天板部、１２，１２ａ 開口、１３ 雌ねじ部、１４ フランジ、１５，１５ａ 筒部、１６ 孔、１７ 塞ぎ部、１７ａ 弾性片、１８ テスター孔、１９ 紐通路、２０ 紐、５０ 冷凍サイクル装置、５１ 冷媒経路、５２ａ，５２ｂ 配管、５３ 凝縮器、６０ バルブ取付構造、６１ 流路形成部材、６２，６３ ガス流路、６４ 弁座、６５ バルブ挿入孔、６６ 中間壁部、６６ａ 孔、６７ 台座部、６７ａ おねじ部、６７ｂ 雌ねじ部、７０ グランドナット、７１ ねじ孔、７２ おねじ部、７５ バルブ本体、７６ 大径円筒部、８０ ガス漏れテスター、８１ 検知部、８２ 本体部。

Claims (5)

1. バルブ挿入孔及び弁座を含み、内側にガス流路が形成される流路形成部材と、
   前記流路形成部材において、前記バルブ挿入孔の開口周辺部にねじ止め結合されるグランドナットと、
   前記グランドナットの内側を通じて前記バルブ挿入孔に挿入され、前記弁座への接触または離隔により、前記ガス流路の閉鎖及び開放を切り換えるバルブ本体と、を備えるバルブ取付構造において、前記グランドナット及びバルブ本体の上部を覆うように前記流路形成部材に取り付けられるバルブ取付構造用のガス漏れ検知キャップであって、
   自由状態で塞ぎ部によって塞がれ、外側から押された場合に開放されるテスター孔が形成され、
   前記塞ぎ部は、外側からガス漏れテスターの剛体の検知部が挿入された場合に前記検知部を締め付けて前記テスター孔を塞ぐように構成され、
   前記テスター孔を通じて内部に前記検知部が挿入された状態で前記グランドナットの周囲におけるガス漏れを検知可能に構成される、バルブ取付構造用のガス漏れ検知キャップ。
2. 請求項１に記載のバルブ取付構造用のガス漏れ検知キャップにおいて、
   下端に形成された開口の内周面において、前記流路形成部材に形成されたおねじ部とねじ結合される雌ねじ部を有し、前記流路形成部材に着脱可能に取り付けられる、バルブ取付構造用のガス漏れ検知キャップ。
3. 請求項１または請求項２に記載のバルブ取付構造用のガス漏れ検知キャップにおいて、
   前記テスター孔が、横方向に対面する２つの位置に形成された、バルブ取付構造用のガス漏れ検知キャップ。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１に記載のバルブ取付構造用のガス漏れ検知キャップにおいて、
   少なくとも一部が透明材料で形成される、バルブ取付構造用のガス漏れ検知キャップ。
5. 前記流路形成部材において、前記グランドナット及びバルブ本体の上部を覆うように、請求項１から請求項４のいずれか１に記載のバルブ取付構造用のガス漏れ検知キャップを取り付けるステップと、
   前記テスター孔を通じて前記ガス漏れ検知キャップの内部に前記ガス漏れテスターの前記検知部を挿入した状態で、ガス漏れ検知を行うステップとを含む、ガス漏れ検知方法。

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