JP2994350B2 - 防爆冷凍・冷蔵装置に於ける耐圧防爆構造容器内への金属管の引込み機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所謂１種場所又は
２種場所に該当する爆発性ガス雰囲気内や可燃性ガス雰
囲気内に於いて使用されたり、或いは爆発性ガスや可燃
性ガスを発生する虞れのある揮発性有機溶剤等を保管す
るのに使用され、発火原因となる電気火花やアークを発
生する各種スイッチ、端子、リレー及びモータ等の各種
機器類を一まとめにして収容した耐圧防爆構造の容器
と、圧縮機と、凝縮器等とから成る冷凍機ユニットを、
冷凍・冷蔵庫の近傍に設置するようにした所謂防爆冷凍
・冷蔵装置に用いられるものであり、スイッチ等の各種
機器類の一部を形成する感温液用の金属管や感圧液（冷
媒液）用の金属管の耐圧防爆構造容器内への引込み部に
設けられ、万一金属管が破損した場合でも、金属管内の
通路を介して容器内の火炎が容器外へ逸走しないように
した、防爆冷凍・冷蔵装置に於ける耐圧防爆構造容器内
への金属管の引込み機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、冷凍・冷蔵装置を完全な耐圧防
爆構造とするためには、圧縮機、制御盤、凝縮器用送風
機、冷却器用送風機、温度検出器、圧力検出器（ガス漏
洩検出器）等の各種機器類やこれらを接続する電線路等
を全て耐圧防爆構造にする必要があり、通常は耐圧防爆
構造の圧縮機や送風機、制御盤等の各種機器類を冷凍・
冷蔵庫の下部又は上部に設置し、これらを防爆型電線路
等で接続することによって組み立てられている。

【０００３】しかし、耐圧防爆構造とした各種機器類
は、その殆どが非量産品であるため、製造コストが極め
て高価である。その結果、これらを用いた冷凍・冷蔵装
置は製造コストが著しく高騰すると云う問題があった。

【０００４】そこで、従前からこの種の分野に於いて
は、防爆対策を講じていない市販の機器類（圧縮機や各
種検出器等）を用いて防爆性能を高めるようにした防爆
冷凍・冷蔵装置の開発が進められている。この防爆冷凍
・冷蔵装置としては、例えば箱状の冷凍・冷蔵庫の天井
部に、冷凍・冷蔵庫とは独立のユニット構造をなす防爆
対策を講じた冷凍機ユニットを設置した構造のものが知
られている（特開平１０−１７０１３４号公報等）。

【０００５】即ち、前記防爆冷凍・冷蔵装置は、箱状の
冷凍・冷蔵庫と、冷凍・冷蔵庫の天井部に設置した冷凍
機ユニットとから成り、発火原因となる電気火花やアー
クを発生する各種スイッチ、端子、リレー等の各種機器
類を一つの耐圧防爆構造の容器内へ収容し、容器内への
電線路又は制御用の機器類の一部を形成する感温液や感
圧液用の金属管の引込み部を全て樹脂材充填又はロー付
けにより密閉し、火炎逸走を招来するような隙間を完全
に排除するようにしたものである。

【０００６】この防爆冷凍・冷蔵装置は、電気火花やア
ークを生じる虞れのある各種機器類を内蔵する容器を樹
脂の充填又はロー付けにより密閉された耐圧防爆構造物
に構成しているため、爆発性ガス雰囲気内で冷凍・冷蔵
装置を使用しても、電気火花やアークによる引火爆発を
防止することができるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、この防爆冷
凍・冷蔵装置に於いても、未だ解決すべき問題が残され
て居り、中でも耐圧防爆構造の容器内への金属管の引込
み部に大きな問題がある。即ち、何らかの原因（例えば
冷凍・冷蔵庫の保管室内若しくは容器内での爆発等）に
より金属管が破損した場合には、金属管内の通路が火炎
逸走の隙間となることがあり、引火爆発を完全に防止す
ることは不可能であった。

【０００８】ところで、前記火炎逸走は、一般に０．２
ｍｍ以下の隙間であれば生じないことが実験的に確認さ
れて居り、従って、金属管の内径を０．２ｍｍ以下とす
れば、当該金属管内を通しての火炎逸走は回避すること
ができる。しかし、金属管の内径を０．２ｍｍ以下とし
た場合には、反対に各種機器類（液体膨張式の温度スイ
ッチや温度スイッチ、液圧作動式の圧力スイッチ等）の
動作が不安定になると云う問題があった。

【０００９】本発明は、従前の防爆冷凍・冷蔵装置に於
ける上記のような問題点に鑑みて為されたものであり、
その目的は金属管が破損した場合でも、金属管内の通路
を介しての火炎逸走が生じないようにした、防爆冷凍・
冷蔵装置に於ける耐圧防爆構造容器内への金属管の引込
み機構を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に記載の発明は、保管室を備えた
箱状の冷凍・冷蔵庫と、電気火花やアークを発生する温
度スイッチや圧力スイッチを収容した耐圧防爆構造の容
器と圧縮機と凝縮器と冷却器と冷媒管とを備え、前記冷
凍・冷蔵庫の近傍に設置した冷凍機ユニットとから成る
防爆冷凍・冷蔵装置であり、温度スイッチの一部を形成
する冷媒や保管室の温度検出用の金属管や圧力スイッチ
の一部を形成する冷媒の圧力検出用の金属管を外部から
容器内へ引き込むようにした防爆冷凍・冷蔵装置に於け
る耐圧防爆構造容器内への金属管の引込み機構であっ
て、当該引込み機構は、容器の壁面に形成した貫通孔内
へ気密状に挿着され、内部空間を有すると共に両端側壁
に感温液や感圧液を封入した金属管が前記内部空間と連
通するように連結された中空状のさや管と、さや管の内
部空間へ挿着され、さや管の内壁面との間に感温液や感
圧液の通路となる隙間を形成する円柱体とから成り、前
記隙間の大きさは、火炎逸走を防止すると共に、温度ス
イッチや圧力スイッチの作動が可能な感温液や感圧液の
流路断面積を有する寸法としたことに特徴がある。

【００１１】本発明の請求項２に記載の発明は、さや管
の内壁面と円柱体との間に形成される感温液や感圧液の
通路となる隙間の大きさを０．２ｍｍ以下に、又、隙間
を有する前記通路の長さを２５ｍｍ以上とするようにし
たことに特徴がある。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１及び図２は本発明の実
施の形態に係る耐圧防爆構造容器内への金属管の引込み
機構を用いた防爆冷凍・冷蔵装置の要部を示すものであ
り、当該防爆冷凍・冷蔵装置は、箱状の冷凍・冷蔵庫１
の天井部１ａに、冷凍・冷蔵庫１とは独立して、基盤１
７上に組み付けしたユニット構造をなす冷凍機ユニット
２を固定設置することにより形成されている。

【００１３】前記冷凍・冷蔵庫１は、図１に示す如く、
保管室１ｂを開閉扉１ｃにより開閉自在としたものであ
り、保管室１ｂの周壁及び開閉扉１ｃは、通常の鋼板及
び断熱材等により形成されている。後述する如く、電気
関係の火花等を発する虞れのある機器類は全て耐圧容器
内に収容されて居り、且つ万一耐圧容器内で発火や爆発
が生じたとしても、火炎等が外部へ漏出して外部雰囲気
に悪影響を与えることが全くないため、冷凍・冷蔵庫１
は通常の構造部材から成る断熱構造体に形成されてい
る。

【００１４】一方、冷凍機ユニット２は、図１及び図２
に示す如く、耐圧防爆構造の容器３、凝縮器用送風機
４、冷却機用送風機５、制御機構６、圧縮機７、凝縮器
８、冷却器９（蒸発器）、温度スイッチ１３，１４及び
温度センサー１３ａ，１４ａ、温度調節器１５及び温度
センサー１５ａ等から構成されて居り、これらは全て冷
凍・冷蔵庫１の天井部１ａを形成する基盤１７上に組み
込まれている。即ち、別途に冷凍機ユニット２を組み付
けた基盤１７を冷凍・冷蔵庫１の天井部１ａへ挿着固定
することにより、冷凍・冷蔵庫１の組立・形成が完了す
ることになる。

【００１５】図３及び図４は冷凍・冷蔵庫１の冷凍機ユ
ニット２廻りの機器配置と冷媒の循環系統図を示すもの
であり、図３は冷蔵庫として使用する場合を、又、図４
は冷凍庫として使用する場合を示すものである。図３及
び図４に於いて、７は圧縮機、８は凝縮器、９は冷却器
（蒸発器）、１８は冷凍・冷蔵庫１の開閉扉１ｃ廻りの
凍結を防止するための適宜の長さを有する冷媒流動管、
１９はドライヤ、２０はキャピラリーチューブ、１３
ａ，１４ａは冷媒液の温度を検出する温度センサー、１
５ａは庫内（保管室１ｂ内）用の温度センサー、４ｃは
凝縮器用ファン、５ｃは冷却器用ファンである。又、図
４の２１は膨張弁、２２は防爆型の電磁弁であり、冷凍
庫として使用する場合には、図２の点線で示す如く、防
爆型電磁弁２２を単体として容器３の側部に設置する。

【００１６】即ち、冷媒循環路は、図１乃至図４に示す
如く、冷凍・冷蔵庫１の天井部１ａへ固定する基盤１７
の上面に設けた圧縮機７及び凝縮器８と、冷媒流動管１
８と、ドライヤ１９と、冷凍・冷蔵庫１の保管室１ｂ内
に配置した冷却器９（蒸発器）と、これら相互間を接続
する冷媒管１０等とから成り、圧縮機７内の冷媒（例え
ばフロンガス）を凝縮器８、ドライヤ１９、キャピラリ
ーチューブ２０（又は膨張弁２１）、冷却器９（蒸発
器）を順次経て圧縮機７へと循環させ、冷却器９に於い
て冷媒の低温蒸発により発生した冷気を保管室１ｂ内で
循環させることによって、保管室１ｂ内を保管物を冷
凍、冷却し得る冷気相雰囲気に保持する。

【００１７】又、前記圧縮機７は、モータ（図示省略）
を内蔵した全密閉形のものであり、後述する制御機構６
により発停制御される。かかる全密閉形の圧縮機７を含
む冷媒の循環路は、冷媒管１０を含めて密閉容器であ
り、内圧防爆構造をなしている。更に、前記冷媒流動管
１８は、凝縮器８の中間部から引き出した冷媒管１０を
保管室１ｂの開口周縁部に埋設し、凝縮器８から引き出
した高温の冷媒（通常３０℃程度）により保管室１ｂの
開口周縁部を加温させ、もって開閉扉１ｃを含む冷凍・
冷蔵庫１の開閉部に於ける結露等を可及的に防止するよ
うにしている。

【００１８】前記基盤１７上に設置する容器３は、高強
度部材で構成された耐圧防爆構造の密閉容器３であり、
発火原因となる電気火花やアークを発生する各種機器
類、例えば凝縮器用送風機４及び冷却器用送風機５の各
モータ４ａ，５ａ、制御機構６、各温度スイッチ１３，
１４、温度調節器１５等を収容するものである。この例
では、容器３は、上方が開放された箱状の本体３ａと、
本体３ａの上方開口を密閉する蓋体３ｂとから成り、ア
ルミニウム合金製の鋳物により形成されている。又、容
器３の側壁及び底壁には、各送風機４，５のモータ４
ａ，５ａの回転軸４ｂ，５ｂや電線１１（ケーブル）、
各温度スイッチ１３，１４の金属管１３ｂ，１４ｂ等が
挿通される複数の貫通孔３ｃが形成されている。

【００１９】前記凝縮器用送風機４は、凝縮器８に冷却
用空気を送り込んで高温の冷媒を冷却するものであり、
図１に示す如く、容器３内に収容固定されて回転軸４ｂ
が貫通孔３ｃから突出するモータ４ａと、モータ４ａの
回転軸４ｂに取り付けられて凝縮器８に対向するファン
４ｃとから成る。又、回転軸４ｂと貫通孔３ｃとの間に
は、この間を火炎が逸走しないようにシール型ベアリン
グ１２が介設されている。このシール型ベアリング１２
は、内輪と外輪との間を金属製の環状のシール板で密閉
したものである。即ち、回転軸４ｂと貫通孔３ｃとの間
隙は、０．２ｍｍ以下（望ましくは０．１ｍｍ）に調整
されて居り、これによって万一容器３の内・外に火炎が
発生しても、火炎が間隙Ｇを通って逸走しないようにな
っている。

【００２０】前記冷却器用送風機５は、冷却器９に風を
送って冷却器９で発生した低温の冷気を保管室１ｂ内で
循環させるものであり、図１に示す如く、容器３内に収
容固定されて回転軸５ｂが容器３の貫通孔３ｃから冷凍
・冷蔵庫１の天井部１ａを貫通して保管室１ｂ内へ突出
するモータ５ａと、モータ５ａの回転軸に取り付けられ
て冷却器９へ風を送るファン５ｃとから成る。又、回転
軸５ｂと貫通孔３ｃとの間には、この間を火炎が逸走し
ないようにシール型ベアリング１２が介設されている。
このシール型ベアリング１２は、内輪と外輪との間を金
属製の環状のシール板で密閉したものである。即ち、回
転軸４ｂと貫通孔３ｃとの間隙は、前述と同様に０．２
ｍｍ以下（望ましくは０．１ｍｍ）に保持されて居り、
間隙Ｇを通して火炎が逸走しないようになっている。

【００２１】前記制御機構６は、圧縮機７や凝縮器８、
冷却器９等含む冷媒循環路、凝縮器用送風機４及び冷却
器用送風機５を夫々制御するものであり、圧縮機７のモ
ータを始動するための始動リレー回路（図示省略）と、
圧縮機７のモータのオーバヒートを防止する過負荷リレ
ー回路（図示省略）と、凝縮器用送風機４の制御回路
（図示省略）と、冷却器用送風機５の制御回路（図示省
略）と、圧縮機７の冷媒吐出口側の温度が一定温度以上
になったときに圧縮機７のモータを停止させる温度スイ
ッチ１３と、凝縮器８の冷媒吐出口側の温度が一定温度
以上になったときに圧縮機７のモータを停止させる温度
スイッチ１４と、保管室１ｂ内の温度に応じて圧縮機７
のモータを発停させる温度調節器１５等を具備する。
又、制御機構６は、耐圧防爆構造の容器３内に収容され
て居り、圧縮機７のモータ、凝縮器用送風機４のモータ
４ａ及び冷却器用送風機５のモータ５ａに夫々電線１１
を介して接続されている。

【００２２】尚、制御機構６に含まれる温度調節器１５
には温度設定用の押しボタンやダイヤル１５ｂ等が設け
られて居り、当該押しボタン１５ｂ等は、図２に示すよ
うに容器３の前側壁より外部へ顕出されて居り、人が自
由に冷凍・冷蔵庫１の外部より押しボタン１５ｂ等を操
作して温度設定等が行えるように構成されている。又、
容器３の外部へ設けられている押しボタン１５ｂ等は、
所謂耐圧防爆構造に形成されて居り、これによって容器
３の密閉性や耐圧防爆性が悪化することのないことは勿
論である。

【００２３】圧縮機７の冷媒吐出口側の温度に応じて圧
縮機７のモータを停止させる温度スイッチ１３は、圧縮
機７の冷媒吐出口側の温度が一定温度以上（室温＋７０
℃）になったときに圧縮機７のモータを停止させるもの
であり、この温度スイッチ１３には液体膨張式のものが
使用されている。即ち、温度スイッチ１３は、圧縮機７
の冷媒吐出口側に接触状態で設けられ、冷媒の温度に反
応する温度センサー１３ａと、温度センサー１３ａに接
続され、容器３内へ引き込まれる可撓性金属管１３ｂ
（キャピラリーチューブ）と、温度センサー１３ａ及び
金属管１３ｂに封入された感温液の膨張収縮により作動
されるダイヤフラム部（図示省略）及びスイッチ機構
（図示省略）から成る作動部（図示省略）とを具備する
ものである。而して、この温度スイッチ１３によれば、
圧縮機７の冷媒吐出口側の温度を温度センサー１３ａが
感知して、その温度の変化により感温液が膨張・収縮し
て作動部を作動させ、圧縮機７の冷媒吐出口側の温度が
室温＋７０℃以上になったときに作動部のスイッチがオ
フ動作されて圧縮機７の運転を停止するようになってい
る。

【００２４】凝縮器８の冷媒吐出口側の温度に応じて圧
縮機７のモータを停止させる温度スイッチ１４は、凝縮
器８の冷媒吐出口側の温度が一定温度以上（４０℃〜５
０℃）になったときに圧縮機７のモータを停止させるも
のであり、この温度スイッチ１４には液体膨張式のもの
が使用されている。即ち、温度スイッチ１４は、凝縮器
８の冷媒吐出口側に接触状態で設けられ、冷媒の温度に
反応する温度センサー１４ａと、温度センサー１４ａに
接続され、容器３内へ引き込まれる可撓性金属管１４ｂ
（キャピラリーチューブ）と、温度センサー１４ａ及び
金属管１４ｂに封入された感温液の膨張収縮により作動
されるダイヤフラム部（図示省略）及びスイッチ機構
（図示省略）から成る作動部（図示省略）とを具備する
ものである。而して、この温度スイッチ１４によれば、
凝縮器８の冷媒吐出口側の温度を温度センサー１４ａが
感知して、その温度の変化により感温液が膨張・収縮し
て作動部を作動させ、凝縮器８の冷媒吐出口側の温度が
４０℃〜５０℃以上になったときに作動部のスイッチが
オフ動作されて圧縮機７の運転を停止するようになって
いる。

【００２５】前記温度調節器１５は、冷凍・冷蔵庫１の
保管室１ｂ内の温度が予め設定された温度に保たれるよ
うに、保管室１ｂ内の温度に応じて圧縮機７のモータを
発停させるものであり、液体膨張式の温度センサー１５
ａと、可撓性金属管１５ｃと、デジタル式の温度調節計
本体１５ｄと、温度スイッチ１５ｅ等から構成されてい
る。即ち、温度スイッチ１５ｅは、保管室１ｂ内へ突出
させた温度センサー１５ａと、温度センサー１５ａに接
続され、冷凍・冷蔵庫１の天井部１ａの基盤１７を通っ
て容器３内へ引き込まれる可撓性金属管１５ｃ（キャピ
ラリーチューブ）と、温度センサー１５ａ及び金属管１
５ｃに封入された感温液の膨張収縮により作動されるダ
イヤフラム部（図示省略）及びスイッチ機構（図示省
略）から成る作動部（図示省略）とを具備するものであ
る。

【００２６】又、前記温度調節計本体１５ｄは、金属製
ボックス内にＭＣＵ（マイクロコントローラユニット）
及び警報手段（警報ランプや警報機）等を内蔵したもの
であり、容器３内に配設されている。ボックスの表面側
にはデジタル式の表示部（図示省略）や押しボタン１５
ｂ等が夫々設けられて居り、これらの表示部や押しボタ
ン１５ｂ等は容器３の側壁面を貫通してその外部へ突出
されて居り、冷凍・冷蔵庫１の外方より表示部が見える
と共に、押しボタン１５ｂの操作により設定温度等を調
節できるようになっている。尚、この温度調節計本体１
５ｄには、理化工業株式会社製のデジタル温度調節計
（ＮＥＷ ＺＥＲＯ ＳＥＲＩＥＳ）が使用されてい
る。

【００２７】而して、当該温度調節器１５によれば、保
管室１ｂ内の温度を温度センサー１５ａが感知して、そ
の温度の変化により感温液が膨張・収縮して作動部を作
動させ、これによって作動部のスイッチがオン・オフ動
作されて圧縮機７のモータを発停させ、保管室１ｂ内を
予め設定された設定温度に保持し得るようになってい
る。この設定温度は、容器３の外方へ顕出せしめた温度
調節計本体１５ｄの押しボタン１５ｂ等を人為的に操作
することにより任意に調整・変更し得るようになってい
る。又、冷凍機ユニット２の運転中に於いて、保管室１
ｂ内の温度が例えば２時間以上設定温度（例えば１０
℃）以上になったような場合には、警報手段（警報ラン
プや警報機）により警報が発せられるようになってい
る。

【００２８】そして、上記した冷凍機ユニット２にあっ
ては、耐圧防爆構造の容器３内への電線１１及び制御機
構６の一部を形成する金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃの
引込み部と、圧縮機７のモータと電線１１の接続部に、
万全の防爆対策を講じている。

【００２９】具体的には、耐圧防爆構造容器３内への電
線１１（圧縮機７のモータと制御機構６とを接続するケ
ーブル）の引込み部に於いては、図５に示す如く、電線
１１と容器３の貫通孔３ｃとの隙間Ｇを火炎逸走を回避
できる寸法としている。この火炎逸走は、一般に、０．
２ｍｍ以下の隙間であれば生じないとされていることか
ら、容器３内への電線１１の引込み部に於ける隙間Ｇの
寸法を０．２ｍｍ以下とすれば、当該隙間Ｇに於ける火
炎逸走は回避できるものと考えられる。従って、この例
では、電線１１と容器３の貫通孔３ｃとの隙間Ｇは、
０．２ｍｍ以下にしている。

【００３０】又、耐圧防爆構造容器３内への金属管１３
ｂ，１４ｂ，１５ｃ（制御機構６の一部を形成するキャ
ピラリーチューブ）の引込み部に於いては、金属管１３
ｂ，１４ｂ，１５ｃが破損した場合でも、金属管１３
ｂ，１４ｂ，１５ｃ内の通路を介して火炎逸走が生じな
いようにしている。

【００３１】図６は容器３内への金属管１３ｂ，１４
ｂ，１５ｃの引込み機構を示すものであり、図６に於い
て、３は耐圧防爆構造の容器、３ｃは貫通孔、２７はさ
や管、２７ａはさや管本体、２７ｂはさや管蓋体、２８
は円柱体、２９は取付ボルト、Ｇｏは感温液が流れる通
路を形成する隙間、Ｌは前記の隙間Ｇｏの長さ、Ｍは溶
接部である。

【００３２】前記引込み機構は、容器３の壁面に形成し
た貫通孔３ｃ内へ気密状に挿着され、両端側壁に金属管
１３ｂ，１４ｂ，１５ｃが内部空間と連通状に連結され
た所定の長さを有する中空状のさや管２７と、さや管２
７の内部空間へ挿着され、さや管２７の内壁面との間に
隙間Ｇｏを形成する円柱体２８とから成り、前記隙間Ｇ
ｏの大きさは火炎逸走を防止すると共に、各種機器類
（温度スイッチ１３，１４，１５ｅ）の作動可能面積以
上の断面積を有する寸法としている。又、さや管２７
は、さや管本体２７ａと、さや管本体２７ａに溶着され
たさや管蓋体２７ｂとから成り、容器３の壁面に形成し
た貫通孔３ｃ内へ気密状に挿入され、取付ボルト２９に
より容器３側へ固定されている。このさや管２７の両端
側壁には、金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃがさや管２７
の内部空間と連通状に溶着されている。更に、さや管２
７の内部空間には、各温度スイッチ１３，１４，１５ｅ
の感温液の通路となる隙間Ｇｏを形成するための円柱体
２８が挿着されている。

【００３３】尚、前記感温液の通路となる隙間Ｇｏの大
きさは、火炎逸走を防止すると云う点から０．２ｍｍ以
下に、また隙間Ｇｏの部分の長さＬは２５ｍｍ以上（望
ましくは４０〜５０ｍｍ）に夫々選定する必要があり、
本実施態様に於いては、隙間Ｇｏ＝０．２ｍｍ、長さＬ
＝４０ｍｍに設定されている。又、円柱体２８は前述の
如く、各温度スイッチ１３，１４，１５ｅの作動可能面
積より大きな感温液通路用の隙間断面積を確保するため
に設けられているものであり、本実施態様に於いては、
円柱体２８の外径が１．２５ｍｍ、さや管本体２７ａの
内径が１．６５ｍｍ、隙間Ｇｏの部分の通路断面積が
０．９１ｍｍ² に夫々設定されている。

【００３４】前記各温度スイッチ１３，１４，１５ｅの
金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃとしては、温度スイッチ
１３，１４，１５ｅの作動の安定性を確保するため、温
度スイッチ１３，１４，１５ｅの作動可能面積以上の断
面積を有する可撓性金属管が使用されている。ところ
で、各温度スイッチ１３，１４，１５ｅが液体膨張式の
ものであり、各温度スイッチ１３，１４，１５ｅの金属
管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃが容器３内へ引き込まれてい
るため、保管室１ｂ内若しくは容器３内での爆発により
金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃが破損した場合にあって
は、金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃ内の通路が火炎逸走
隙間となる虞れがある。しかし、さや管２７の内壁面と
円柱体２８との間に形成される隙間Ｇｏの大きさを０．
２ｍｍ以下としているため、仮え金属管１３ｂ，１４
ｂ，１５ｃが破損した場合でも、前記隙間Ｇｏによって
火炎逸走が防止されることになる。

【００３５】これらのことから、各温度スイッチ１３，
１４，１５ｅの金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃの内径
は、火炎逸走を回避できる寸法よりも大きくすることが
でき、温度スイッチ１３，１４，１５ｅとしての機能を
充分に発揮し得る寸法（一般には、０．２ｍｍ以上）と
しておくことができる。この例では、各金属管１３ｂ，
１４ｂ，１５ｃの内径を、０．３ｍｍとしてある。又、
各金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃの全長は、温度スイッ
チ１３，１４，１５ｅとしての機能も考慮して、３ｍ以
下としておくことが好ましい。

【００３６】一方、圧縮機７のモータと電線１１の接続
部に於いては、当該接続部を樹脂材２３で囲繞密閉して
いる。即ち、圧縮機７のモータと容器３内の制御機構６
とは、図７及び図８に示す如く、圧縮機７の外面に露出
するハーメチックターミナル７ａの各電極７ｂに電線１
１（ケーブル）の各電線端部のピンジャック１１ａを圧
着させることによって接続されているが、この接続部
は、図７及び図８に示す如く、シリコン樹脂等の適宜の
非導電性樹脂材２３により囲繞密閉されている。この例
では、圧縮機７の容器周壁にロー付けした取付金具２４
に上記接続部を囲繞する金属箱２５を取り付け、金属箱
２５内にシリコン樹脂２３を注入して、当該接続部を含
む金属箱２５内をシリコン樹脂２３で充填させてある。
尚、シリコン樹脂２３の注入は、金属箱２５の一部を取
り外すことによって行う。

【００３７】尚、凝縮器８から冷却器９へ至る冷媒管１
０並びに冷却器９から圧縮機７へ至る冷媒管１０は、夫
々冷凍・冷蔵庫１の天井部１ａに取り付けた基盤１７を
貫通しているため、この貫通部分に於ける隙間も火炎逸
走を回避できると共に、保管室１ｂ内の冷気が外部へ漏
洩しないように排除しておく必要がある。この例では、
冷媒管１０を基盤１７に硬ロー付けすることにより、火
炎逸走及び冷気の漏洩を防止している。

【００３８】以上のように構成された防爆冷凍・冷蔵装
置にあっては、モータを内蔵する全密閉形圧縮機７を含
む冷媒循環路が本来的に内圧防爆構造物であること、電
気火花やアークを生じる虞れのある各送風機４，５のモ
ータ４ａ，５ａや制御機構６等を耐圧防爆構造の容器３
内に収容したこと、容器３内への電線１１の引込み部に
於ける隙間Ｇを火炎逸走を回避できる寸法としたこと、
容器３内への金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃの引込み部
に設けた引込み機構によって金属管１３ｂ，１４ｂ，１
５ｃの破損時に於ける火炎逸走を回避できるようにした
こと、容器３を耐圧防爆構造物に構成してあること、外
部に露出する電線１１の接続部（ハーメチックターミナ
ル７ａと電線１１との接続部）を樹脂材２３により囲繞
密閉してあることから、電気火花やアークによる引火爆
発を確実に防止することができる。

【００３９】又、各温度スイッチ１３，１４，１５ｅと
して液体膨張式のものを使用したことによって、各温度
スイッチ１３，１４，１５ｅの金属管１３ｂ，１４ｂ，
１５ｃ内が容器３への火炎逸走隙間となる虞れがある
が、かかる虞れも、容器３内への金属管１３ｂ，１４
ｂ，１５ｃの引込み部分に火炎逸走を防止する隙間Ｇｏ
を形成して成る引込み機構を設けているため、確実に防
止することができる。

【００４０】更に、各送風機４，５のモータ４ａ，５ａ
や制御機構６を一つの耐圧防爆構造の容器３内に収容し
てユニット化しているため、冷凍機ユニット２自体の小
型を図れ、例え冷凍・冷蔵庫１の外径寸法が小さい場合
でも、冷凍機ユニット２を冷凍・冷蔵庫１の天井部１ａ
に設置することができ、小型の天置型の防爆冷凍・冷蔵
装置の製作が可能となる。

【００４１】そのうえ、各温度スイッチ１３，１４によ
り圧縮機７の冷媒吐出口側の温度並びに凝縮器８の冷媒
吐出口側の温度を検出し、これらの温度が一定温度以上
になったときに圧縮機７を停止するようにしているた
め、圧縮機７の冷媒吐出口側が異常に加熱されて発火源
となるのを防止できると共に、凝縮器８に於ける冷媒の
冷却不良等を検出できて冷凍機ユニット２の良好な運転
を行える。

【００４２】このように、上記した防爆冷凍・冷蔵装置
は、防爆性に極めて優れたものであり、爆発性（又は可
燃性ガス）雰囲気内でも安全に使用することができる。
又、爆発性、可燃性ガスを発生し易い有機溶剤等を安全
に冷凍、冷却保管しておくことができ、万一、保管室１
ｂ内等に於いて爆発が誘発されたとしても、他の容器や
機器への火炎逸走を確実に防止して、爆発による損害を
最小限に止めることができる。

【００４３】前記図１乃至図４に示した防爆冷凍・冷蔵
装置に於いては、圧縮機７の冷媒液吐口側及び凝縮器８
の冷媒液吐口側に設けた温度センサー１３ａ及び温度セ
ンサー１４ａによって冷媒液の温度を検出し、前者（温
度センサー１３ａ）の冷媒の検出温度が室温＋７０℃以
上に、及び後者（温度センサー１４ａ）の冷媒の検出温
度が約５０℃以上になれば、冷媒系統に異状が生じたも
のと判断して圧縮機７の運転を停止する構成としている
が、両温度検出センサー１３ａ、１４ａによる圧縮機７
の運転制御方式に替えて、冷媒液の圧力の検出値によっ
て圧縮機７の運転制御を行なうようにしてもよい。

【００４４】図９は、他の実施形態に係る防爆冷凍・冷
蔵装置の冷媒循環経路と圧縮機の運転制御系統の説明図
であり、圧縮機７の入口側の冷媒管１０から低圧冷媒圧
力検出管１０ａを分岐し、当該低圧冷媒圧力検出管１０
ａを耐圧防爆構造の容器３の貫通孔３ｃを通して容器３
内へ導入し、低圧側の冷媒圧力を容器３内に設けた圧力
スイッチ２６へ導入するようにしたものである。

【００４５】即ち、前記低圧冷媒圧力検出管１０ａを通
して圧力スイッチ２６に加わる冷媒圧力が設定範囲外の
圧力値になると、圧力スイッチ２６が作動する。これに
より、冷媒系統に異常が生じたものと判断され、制御機
構６を介して圧縮機７の運転が停止される。

【００４６】図１０は耐圧防爆構造容器３内への前記低
圧冷媒圧力検出管１０ａの引込み機構を示すものであ
り、図１０に於いて、３は耐圧防爆構造の容器、３ｃは
貫通孔、２７はさや管、２７ａはさや管本体、２７ｂは
さや管蓋体、２８は円柱体、２９は取付ボルト、Ｇｏは
冷媒通路を形成する隙間、Ｌは冷媒通路隙間Ｇｏの長
さ、Ｍは溶接部である。

【００４７】前記引込み機構は、図６に示す引込み機構
と同じ構造及び同じ寸法に形成されているため、図６の
引込み機構と同じ部材・部位には同一の参照番号を付
し、その詳細な説明を省略する。又、低圧冷媒圧力検出
管１０ａとしては圧力スイッチ２６の作動の安定性を確
保するため、圧力スイッチ２６の作動可能面積以上の断
面積を有する内径０．８ｍｍφ以上の可撓性金属管が使
用されている。

【００４８】前記図９及び図１０に示した防爆冷凍・冷
蔵装置に於いても、図１乃至図４に示した防爆冷凍・冷
蔵装置の場合と同様に優れた防爆性が得られることは勿
論であり、爆発性（又は可燃性ガス）雰囲気内でも安全
に使用することができる。又、爆発性、可燃性ガスを発
生し易い有機溶剤等を安全に冷凍、冷却保管しておくこ
とができ、万一、保管室１ｂ内等に於いて爆発が誘発さ
れたとしても、他の容器３や機器への火炎逸走を確実に
防止して、爆発による損害を最小限に止めることができ
る。

【００４９】図１１は、本発明の他の実施形態に係る耐
圧防爆構造容器３内への金属管１３ｂ，１４ｂ，１５
ｃ，１０ａの引込み機構の断面図を示すものである。図
１１に於いて、３は耐圧防爆構造の容器、３ｃは貫通
孔、２７は貫通孔３ｃ内へ気密状に取付けしたさや管、
２７ａはさや管本体、２７ｂはさや管蓋体、２８は円柱
体、２９は取付ボルト、Ｇｏは冷媒等の通路を形成する
隙間、Ｌは前記隙間Ｇｏの長さ、Ｍは溶接部である。
尚、隙間Ｇｏの大きさは、火炎逸走を防止すると云う点
から０．２ｍｍ以下に、また隙間Ｇｏの部分の長さＬは
２５ｍｍ以上（望ましくは４０〜５０ｍｍ）に夫々選定
する必要があり、本実施態様に於いては、隙間Ｇｏ＝
０．１５ｍｍ、長さＬ＝３１ｍｍに設定されている。
又、円柱体２８の外径は９．７ｍｍ、さや管本体２７ａ
の内径は１０ｍｍ、隙間Ｇｏの部分の冷媒等の通路断面
積は４．６４ｍｍ² に夫々設定されている。この引込み
機構も、図６に示す引込み機構と同様に金属管１３ｂ，
１４ｂ，１５ｃ，１０ａの破損時に於ける火炎逸走を防
止できることは勿論である。

【００５０】尚、本発明は上記した実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の基本原理を逸脱しない範囲
において、適宜に改良，変更することができる。

【００５１】

【発明の効果】以上の説明から容易に理解されるよう
に、本発明の耐圧防爆構造容器内への金属管の引込み機
構に於いては、容器壁面に形成した貫通孔内へ中空状の
さや管を気密状に挿着し、当該さや管の両端側壁に金属
管を連通状に連結すると共に、さや管の内部空間へ円柱
体を挿着し、さや管と円柱体との間に火炎の逸走を防止
する隙間を形成する構成としているため、仮え冷凍・冷
蔵庫の保管室内若しくは容器内での爆発により金属管が
破損した場合でも、前記隙間により火炎の逸走が確実に
防止されることになる。その結果、本発明のシール機構
を用いることによって、防爆性に優れた防爆冷凍・冷蔵
装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る耐圧防爆構造容器内
への金属管の引込み機構を用いた防爆冷凍・冷蔵装置の
要部を示す一部破断正面図である。

【図２】同じく防爆冷凍・冷蔵装置の平面図である。

【図３】防爆冷凍・冷蔵装置を冷蔵庫として使用する場
合の冷媒の循環経路を示す説明図である。

【図４】防爆冷凍・冷蔵装置を冷凍庫として使用する場
合の冷媒の循環経路を示す説明図である。

【図５】耐圧防爆構造の容器内への電線の引込み部を示
す断面図である。

【図６】本発明の実施の形態に係る耐圧防爆構造容器内
への金属管の引込み機構を示す断面図である。

【図７】全密閉形の圧縮機を示し、一部を切り欠いた状
態の正面図である。

【図８】図７のＡ−Ａ線拡大断面図である。

【図９】他の実施の形態に係る防爆冷凍・冷蔵装置の冷
媒の循環経路（冷蔵庫の場合）と圧縮機の運転制御系統
との関係を示す説明図である。

【図１０】低圧冷媒圧力検出管の容器壁面貫通部の断面
概要図である。

【図１１】本発明の他の実施の形態に耐圧防爆構造容器
内への金属管の引込み機構を示す断面図である。

【符号の説明】

１は冷凍冷蔵庫、１ａは天井部、１ｂは保管室、１ｃは
開閉扉、２は冷凍機ユニット、３は容器、３ｃは貫通
孔、４は凝縮器用送風機、４ａはモータ、４ｂは回転
軸、５は冷却器用送風機、５ａはモータ、５ｂは回転
軸、６は制御機構、７は圧縮機、８は凝縮器、９は冷却
器、１０は冷媒管、１１は電線、１２はシール型ベアリ
ング、１３は温度スイッチ、１３ａは温度センサー、１
３ｂは金属管、１４は温度スイッチ、１４ａは温度セン
サー、１４ｂは金属管、１５は温度調節器、１５ａは温
度センサー、１５ｂは押しボタン、１５ｃは金属管、１
５ｄは温度調節計本体、１５ｅは温度スイッチ、１７は
基盤、１８は冷媒流動管、１９はドライヤ、２０はキャ
ピラリーチューブ、２１は膨張弁、２２は防爆型電磁
弁、２３は樹脂材、２６は圧力スイッチ、２７はさや
管、２７ａはさや管本体、２７ｂはさや管蓋体、２８は
円柱体、２９は取付ボルト、Ｇｏは感温液若しくは冷媒
通路の隙間、Ｌは隙間Ｇｏの長さ、Ｍは溶接部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F25D 23/00 305 F25D 19/00 560 F25D 11/00 - 13/00 H02K 5/136 H01H 9/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 保管室（１ｂ）を備えた箱状の冷凍・冷
   蔵庫（１）と、電気火花やアークを発生する温度スイッ
   チ（１３），（１４），（１５ｅ）や圧力スイッチ（２
   ６）を収容した耐圧防爆構造の容器（３）と圧縮機
   （７）と凝縮器（８）と冷却器（９）と冷媒管（１０）
   とを備え、前記冷凍・冷蔵庫（１）の近傍に設置した冷
   凍機ユニット（２）とから成る防爆冷凍・冷蔵装置であ
   り、温度スイッチ（１３），（１４），（１５ｅ）の一
   部を形成する冷媒や保管室（１ｂ）の温度検出用の金属
   管（１３ｂ），（１４ｂ），（１５ｃ）や圧力スイッチ
   （２６）の一部を形成する冷媒の圧力検出用の金属管
   （１０ａ）を外部から容器（３）内へ引き込むようにし
   た防爆冷凍・冷蔵装置に於ける耐圧防爆構造容器（３）
   内への金属管（１３ｂ），（１４ｂ），（１５ｃ），
   （１０ａ）の引込み機構であって、当該引込み機構は、
   容器（３）の壁面に形成した貫通孔（３ｃ）内へ気密状
   に挿着され、内部空間を有すると共に両端側壁に感温液
   や感圧液を封入した金属管（１３ｂ），（１４ｂ），
   （１５ｃ），（１０ａ）が前記内部空間と連通するよう
   に連結された中空状のさや管（２７）と、さや管（２
   ７）の内部空間へ挿着され、さや管（２７）の内壁面と
   の間に感温液や感圧液の通路となる隙間（Ｇｏ）を形成
   する円柱体（２８）とから成り、前記隙間（Ｇｏ）の大
   きさは、火炎逸走を防止すると共に、温度スイッチ（１
   ３），（１４），（１５ｅ）や圧力スイッチ（２６）の
   作動が可能な感温液や感圧液の流路断面積を有する寸法
   としたことを特徴とする防爆冷凍・冷蔵装置に於ける耐
   圧防爆構造容器内への金属管の引込み機構。
2. 【請求項２】 さや管（２７）の内壁面と円柱体（２
   ８）との間に形成される感温液や感圧液の通路となる隙
   間（Ｇｏ）の大きさを０．２ｍｍ以下に、又、隙間（Ｇ
   ｏ）を有する前記通路の長さ（Ｌ）を２５ｍｍ以上とす
   るようにしたことを特徴とする請求項１に記載の防爆冷
   凍・冷蔵装置に於ける耐圧防爆構造容器内への金属管の
   引込み機構。