JP3563958B2

JP3563958B2 - 防爆冷凍・冷蔵装置

Info

Publication number: JP3563958B2
Application number: JP11347198A
Authority: JP
Inventors: 春一大桐
Original assignee: 株式会社大同工業所
Priority date: 1997-04-28
Filing date: 1998-04-23
Publication date: 2004-09-08
Anticipated expiration: 2018-04-23
Also published as: JPH1114249A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍機ユニットを冷凍・冷蔵庫の天井部に設置する所謂天置型の防爆冷凍・冷蔵装置であって、所謂１種場所又は２種場所に該当する爆発性ガス（又は可燃性ガス）雰囲気内に於いて使用したり、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るものであり、発火原因となる電気火花やアークを発生する各種スイッチ、端子、リレー及びモータ等の各種機器類を一つの耐圧防爆構造の容器内に収容して冷凍機ユニットの小型化並びに防爆化を図り、冷凍・冷蔵庫の大きさに関係なく冷凍機ユニットを冷凍・冷蔵庫の天井部に設置できると共に、モータ等の各種機器類を原因として発生する爆発や機器類の内部で発生した爆発等が着火源となって周囲の爆発性雰囲気の誘爆を引き起こすことを完全に防止できるようにした防爆冷凍・冷蔵装置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為には、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】
【発明が解決しようとする課題】
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為、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】
又、市販の非防爆構造の圧縮機や送風機等を改造して耐圧防爆構造に近い構造とし、これらを用いて冷凍・冷蔵装置の防爆性能を高める工夫も行われているが、市販の非防爆構造の圧縮機や送風機等は大幅な改造を加えない限り、防爆対策を講じることができず、この場合にも防爆冷凍・冷蔵装置の製作コストを大幅に引き下げることは困難であった。
【０００５】
更に、耐圧防爆構造の各種機器類を用いて天置型の防爆冷凍・冷蔵装置を製作する場合には、各種機器類を夫々単独で冷凍・冷蔵庫の天井部に設置しなければならない為、可なり広い設置スペースを必要とする。
しかし、小型の冷凍・冷蔵庫の場合には、十分な設置面積を天井部に取ることができない為、小型の天置型の防爆冷凍・冷蔵装置の製作は事実上不可能であった。
【０００６】
加えて、従前の防爆冷凍・冷蔵装置では、電気信号を発信する構造の温度センサーが庫内に設けられている為、通常はバリヤー装置を用いて温度信号を庫外へ取り出す必要があり、安全性の確保の為に所謂第１種接地工事を施す必要があった。
しかし、第１種接地（１／１００Ω以下）を確保する為には接地工事費に相当の費用を要するうえ、場所によっては第１種接地が確保し難くて、防爆冷凍・冷蔵装置の設置が接地抵抗の面から制限を受けると云う問題があった。
【０００７】
本発明は、従前の天置型の防爆冷凍・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、その目的は冷凍・冷蔵庫の大きさに関係なく冷凍機ユニットを冷凍・冷蔵庫の天井部に設置できると共に、市販の非防爆構造の機器類を用いながら機器類を原因として発生する爆発や誘爆を完全に防止でき、然も、第１種接地を不要にできるようにした製造コストの安価な天置型の防爆冷凍・冷蔵装置を提供するにある。
より具体的には、産業安全技術協会の規定する爆発等級１〜２、発火度Ｇ１〜Ｇ４の防爆性能を具備する防爆冷凍・冷蔵装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に、本発明の請求項１に記載の発明は、保管室を開閉扉により開閉自在とした箱状の冷凍・冷蔵庫と、冷凍・冷蔵庫の天井部に設置された冷凍機ユニットとから成り、前記冷凍機ユニットが、冷凍・冷蔵庫の天井部に夫々設置された全密閉形の圧縮機、凝縮器及び冷却器を含む冷媒循環路と、天井部上面に設置された耐圧防爆構造の容器と、モータが容器内に収容され、その回転軸が容器の一部を貫通する凝縮器用送風機と、モータが容器内に収容され、その回転軸が容器の一部及び冷凍・冷蔵庫の天井部を貫通する冷却器用送風機と、容器内に収容され、冷媒循環路、凝縮器用送風機及び冷却器用送風機を制御する制御機構とを具備したものであって、前記各モータの回転軸と容器の貫通孔との間にシール型ベアリングを介設し、又、容器内への電線及び制御機構の一部を形成する金属管の引込み部に於ける隙間を全て火炎逸走を回避できる寸法とした防爆冷凍・冷蔵装置に於いて、制御機構（６）を、圧縮機（７）の冷媒入口側につながる冷媒管（１０）から分岐した低圧冷媒圧力検出管（１０ａ）を通して導入した低圧冷媒により作動する圧力スイッチ（２６）を備え、前記低圧冷媒圧力検出管（１０ａ）を通して導入した冷媒圧力が設定圧力値の範囲外になると、圧力スイッチ（２６）を作動して圧縮機（７）の運転を停止する構成とすると共に、低圧冷媒圧力検出管（１０ａ）を内径が０．８ｍｍ以上の可撓性金属管とし、当該低圧冷媒圧力検出管（１０ａ）が容器（３）の壁面を貫通する部分を、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、両端側壁に低圧冷媒圧力検出管（１０ａ）が内部空間と連通状に連結された所定の長さ（Ｌ）を有する中空状のさや管（２７）と、さや管（２７）の内部空間内へ挿着され、当該さや管（２７）の内壁面との間に０．２ｍｍ以下の冷媒通路隙間（Ｇｏ）を形成する円柱体（２８）とから構成するようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の発明は、制御機構を、圧縮機の冷媒吐出口側の温度を検出する温度センサーと、温度センサーに接続されて容器を貫通する金属管と、金属管に接続されて温度センサー及び金属管に封入された感温液の膨張収縮により作動される作動部とから成る温度スイッチを具備するものであり、金属管を内径０．３ｍｍ以下の可撓性金属管で構成すると共に、容器と金属管との隙間を０．２ｍｍ以下とし、又、圧縮機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を停止するようにしたものである。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の発明は、制御機構を、凝縮器の冷媒吐出口側の温度を検出する温度センサーと、温度センサーに接続されて容器を貫通する金属管と、金属管に接続されて温度センサー及び金属管に封入された感温液の膨張収縮により作動される作動部とから成る温度スイッチを具備するものであり、金属管を内径０．３ｍｍ以下の可撓性金属管で構成すると共に、容器と金属管との隙間を０．２ｍｍ以下とし、又、凝縮器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を停止するようにしたものである。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の発明は、制御機構を、保管室内の温度を検出する温度センサーと、温度センサーに接続されて冷凍・冷蔵庫の天井部及び容器を貫通する金属管と、金属管に接続されて温度センサー及び金属管に封入された感温液の膨張収縮により作動される作動部と、作動部に接続されて容器外の冷凍・冷蔵庫の天井部に設置されると共に設定温度を調節できるデジタル表示式の温度調節計本体とから成る温度調節器を具備するものであり、金属管を内径０．３ｍｍ以下の可撓性金属管で構成すると共に、冷凍・冷蔵庫の天井部及び容器と金属管との隙間を０．２ｍｍ以下とし、又、保管室内の温度が一定になるように圧縮機を発停させるようにしたものである。
【００１２】
本発明の請求項５に記載の発明は、全密閉形の圧縮機のモータと電線との接続部を樹脂材で囲繞密閉するようにしたものである。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項７の発明に於いて円柱体２８の長さを２５ｍｍ以上に、また冷媒通路隙間Ｇｏの断面積を低圧冷媒圧力検出管１０ａの通路断面積と同一又はそれ以上とするようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
この実施の形態に於ける防爆冷凍・冷蔵装置は、図１に示す如く、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１７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。
【００１５】
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部材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、火焔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為、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。
【００１６】
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、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。
【００１７】
図３及び図４は本発明に係る冷凍・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の、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、１８は冷凍・冷蔵庫１の開閉扉１ｃ廻りの凍結を防止する為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、１３ａ，１４ａは冷媒液の温度を検出する温度センサー、１５ａ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。
【００１８】
即ち、冷媒の循環路は、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１８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。
【００１９】
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。
【００２０】
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凝縮器用送風機４、冷却器用送風機５の各モータ４ａ，５ａ、制御機構６、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４ａ，５ａの回転軸４ｂ，５ｂや電線１１（ケーブル）等が挿通される複数の貫通孔３ｃが形成されている。
【００２１】
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。
【００２２】
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０．２ｍｍ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。
【００２３】
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為の始動リレー回路（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。
【００２４】
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。
【００２５】
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を貫通する可撓性金属管１３ｂ（キャピラリチューブ）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。
【００２６】
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℃〜５０℃）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を貫通する可撓性金属管１４ｂ（キャピラリチューブ）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。
【００２７】
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１５ａ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及び容器３を貫通する可撓性金属管１５ｃ（キャピラリチューブ）と、温度センサー１５ａ及び金属管１５ｃ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。
【００２８】
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１５ｂ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１５ｄには、理化工業株式会社製のデジタル温度調節計（ＮＥＷＺＥＲＯＳＥＲＩＥＳ）が使用されている。
【００２９】
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１ｂ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。
【００３０】
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の引込み部に於ける隙間を全て火炎逸走を回避できる寸法とすると共に、圧縮機７のモータと電線１１の接続部を樹脂材２３で囲繞密閉することによって、万全の防爆対策を講じている。
【００３１】
即ち、圧縮機７のモータと制御機構６とを接続する電線１１（ケーブル）、各温度スイッチ１３，１４の金属管１３ｂ，１４ｂ並びに温度調節器１５の金属管１５ｃの容器３への引込み部に於いては、図５及び図６に示す如く、電線１１と容器３の貫通孔３ｃとの隙間Ｇ並びに各金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃと容器３の貫通孔３ｃとの隙間Ｇを夫々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及び各金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃの引込み部に於ける隙間の寸法を０．２ｍｍ以下とすれば、当該隙間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、温度スイッチ１３，１４の各金属管１３ｂ，１４ｂと容器３の貫通孔３ｃとの隙間、温度調節器１５の金属管１５ｃと冷凍・冷蔵庫１の天井部１ａ及び容器３の貫通孔３ｃとの隙間は、夫々０．２ｍｍ以下にしている。
【００３２】
図７は本発明で使用するＰｔ１００Ω型の温度センサー１５ａの庫内（保管室１ｂ内）への取り付け状態を示すものであり、基盤１７上に固定した密閉容器３に貫通孔３ｃを設け、ここに温度センサー１５ａの保護管１５ｆを挿入し、そのフランジ部を容器３の底壁面へ固定する構成としている。
尚、図７に於いて、Ｇは容器３と温度センサー１５ａとの間隙であり、０．２ｍｍ以下に保持されている。又、１６は充填用シリカ、１７ａは鋼板、１７ｂは断熱材、１５ｃは可撓性金属管である。更に、本発明の温度センサー１５ａは、従前の通り庫内から温度を検出する為の電気信号を発信するものでないから第１種接地は不要であり、通常は第３種接地で十分である。
【００３３】
又、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為、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。
ところで、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、金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃの内径を０．２ｍｍ以下とすれば、当該金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃ内に於ける火炎逸走は回避できるものと考えられる。
しかし、金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃの内径を０．２ｍｍ以下とした場合には、温度スイッチ１３，１４，１５ｅが動作不良となる虞れがある。そこで、本発明者は、金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃ内の通路を介しての火炎逸走が生じない条件を得るべく種々の実験を行ない、その結果、金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃの内径が０．３ｍｍ以下であれば、火炎逸走を確実に回避できることを確認した。
【００３４】
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、火炎逸走を回避する上で、０．３ｍｍ以下であって、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）としておくことが好ましい。この例では、各金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃの内径を、火炎逸走限界値である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。
【００３５】
更に、圧縮機７のモータと容器３内の制御機構６とは、図８及び図９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１１（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８及び図９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。
【００３６】
尚、凝縮器８から冷却器９へ至る冷媒管１０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を貫通している為、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。
【００３７】
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、アークやスパ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を容器３内に収容し、容器３内への電線１１及び金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃの引込み部に於ける隙間を火炎逸走を回避できる寸法として当該容器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、アークやスパークによる引火爆発を確実に防止することができる。
【００３８】
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、金属管１３ｂ，１４ｂ，１５ｃの内径を０．３ｍｍ以下（好ましくは０．２ｍｍ）としておくことによって、確実に防止することができる。
【００３９】
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為、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。
【００４０】
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為、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。
【００４１】
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。
【００４２】
前記図１乃至図４に示した本発明の第１実施形態では、冷媒液の圧力検出値によって圧縮機７の運転制御を行なうのではなくて、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。
【００４３】
図１０は、本発明の第２実施形態に係る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１０ａ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。
【００４４】
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を介し圧縮機７の運転が停止される。
【００４５】
図１１は容器３の貫通孔３ｃに於ける前記低圧冷媒圧力検出管１０ａの取付け状態を示すものであり、図１１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。
【００４６】
前記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。
また、中空状の円筒形に形成されたさや管２７は容器３の壁面に形成された貫通孔３ｃ内へ気密状に挿入固定されており、その両端側壁には、低圧冷媒圧力検出管１０ａ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２７の内部空間には、後述するように冷媒通路となる隙間Ｇｏを形成するための円柱体２８が挿着されている。
【００４７】
尚、前記冷媒通路用の隙間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。
【００４８】
前記円柱体２８は前述の如く、圧力スイッチ２６の作動可能面積より大きな冷媒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の部分の冷媒通路断面積が０．９１ｍｍ２に夫々設定されている。
【００４９】
前記図１０及び図１１に示した本発明の第２実施態様に係る防爆冷凍・冷蔵装置に於いても、第１実施態様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。
また、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。
【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、本発明の防爆冷凍・冷蔵装置は、防爆性に優れ、耐圧防爆構造を有するものである。即ち、産業安全技術協会の規定する爆発等級１〜２、発火度Ｇ₁〜Ｇ₄の防爆性能を有するものであり、可燃性ガス雰囲気内でも安全に使用することができるうえ、爆発性、可燃性ガス自体やこれ等のガスを発生する有機溶剤等を安全に冷凍、冷却保管しておくことができる。又、本発明の防爆冷凍・冷蔵装置は、防爆対策を講じていない市販の圧縮機や送風機等をそのまま使用することができるものであり、かかる市販機器の大幅な改造を必要としないものであるから、防爆機能をもたせることによっては製作コストがさほど高くならず、製作経済上に於いても極めて実用的なものである。
更に、各送風機のモータや制御機構を一つの耐圧防爆構造の容器内に収容してユニット化している為、冷凍機ユニット自体の小型を図れる。従って、冷凍・冷蔵庫の外径寸法が変わった場合に於いても、冷凍・冷蔵庫の外径寸法に関係なく、冷凍機ユニットを冷凍・冷蔵庫の天井部に確実且つ良好に設置でき、如何なる大きさの天置型の冷凍・冷蔵装置を製作することが可能となる。
加えて、庫内に設ける温度センサーは、電気信号発信型のセンサーでない為、従前の如く第１種接地工事を必要とせず、この面から防爆冷凍・冷蔵庫の設置が制約を受けることは皆無となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る防爆冷凍・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】本発明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】本発明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】耐圧防爆構造の容器内への金属管の引込み部を示す断面図である。
【図７】温度センサーの庫内への挿入状態を示す縦断面図である。
【図８】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９】図５のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図１０】本発明の第２実施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１１】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。
【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、１３ｂ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、１５ｄ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は冷媒通路隙間、Ｌは冷媒通路隙間Ｇｏの長さ、Ｍは溶接部。

Claims

保管室（１ｂ）を開閉扉（１ｃ）により開閉自在とした箱状の冷凍・冷蔵庫（１）と、冷凍・冷蔵庫（１）の天井部（１ａ）に設置された冷凍機ユニット（２）とから成り、前記冷凍機ユニット（２）が、冷凍・冷蔵庫（１）の天井部（１ａ）に夫々設置された全密閉形の圧縮機（７）、凝縮器（８）及び冷却器（９）を含む冷媒循環路と、天井部（１ａ）上面に設置された耐圧防爆構造の容器（３）と、モータ（４ａ）が容器（３）内に収容され、その回転軸（４ｂ）が容器（３）の一部を貫通する凝縮器用送風機（４）と、モータ（５ａ）が容器（３）内に収容され、その回転軸（５ｂ）が容器（３）の一部及び冷凍・冷蔵庫（１）の天井部（１ａ）を貫通する冷却器用送風機（５）と、容器（３）内に収容され、冷媒循環路、凝縮器用送風機（４）及び冷却器用送風機（５）を制御する制御機構（６）とを具備したものであって、前記各モータ（４ａ），（５ａ）の回転軸（４ｂ），（５ｂ）と容器（３）の貫通孔（３ｃ）との間にシール型ベアリング（１２）を介設し、又、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）の引込み部に於ける隙間を全て火炎逸走を回避できる寸法とした防爆冷凍・冷蔵装置に於いて、制御機構（６）を、圧縮機（７）の冷媒入口側につながる冷媒管（１０）から分岐した低圧冷媒圧力検出管（１０ａ）を通して導入した低圧冷媒により作動する圧力スイッチ（２６）を備え、前記低圧冷媒圧力検出管（１０ａ）を通して導入した冷媒圧力が設定圧力値の範囲外になると、圧力スイッチ（２６）を作動して圧縮機（７）の運転を停止する構成とすると共に、低圧冷媒圧力検出管（１０ａ）を内径が０．８ｍｍ以上の可撓性金属管とし、当該低圧冷媒圧力検出管（１０ａ）が容器（３）の壁面を貫通する部分を、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、両端側壁に低圧冷媒圧力検出管（１０ａ）が内部空間と連通状に連結された所定の長さ（Ｌ）を有する中空状のさや管（２７）と、さや管（２７）の内部空間内へ挿着され、当該さや管（２７）の内壁面との間に０．２ｍｍ以下の冷媒通路隙間（Ｇｏ）を形成する円柱体（２８）とから構成するようにしたことを特徴とする防爆冷凍・冷蔵装置。
制御機構（６）を、圧縮機（７）の冷媒吐出口側の温度を検出する温度センサー（１３ａ）と、温度センサー（１３ａ）に接続されて容器（３）を貫通する金属管（１３ｂ）と、金属管（１３ｂ）に接続されて温度センサー（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作動部とから成る温度スイッチ（１３）を具備するものであり、金属管（１３ｂ）を内径０．３ｍｍ以下の可撓性金属管で構成すると共に、容器（３）と金属管（１３ｂ）との隙間を０．２ｍｍ以下とし、又、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）を停止する構成とした請求項１に記載の防爆冷凍・冷蔵装置。
制御機構（６）を、凝縮器（８）の冷媒吐出口側の温度を検出する温度センサー（１４ａ）と、温度センサー（１４ａ）に接続されて容器（３）を貫通する金属管（１４ｂ）と、金属管（１４ｂ）に接続されて温度センサー（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作動部とから成る温度スイッチ（１４）を具備するものであり、金属管（１４ｂ）を内径０．３ｍｍ以下の可撓性金属管で構成すると共に、容器（３）と金属管（１４ｂ）との隙間を０．２ｍｍ以下とし、又、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）を停止する構成とした請求項１に記載の防爆冷凍・冷蔵装置。
制御機構（６）を、保管室（１ｂ）内の温度を検出する温度センサー（１５ａ）と、温度センサー（１５ａ）に接続されて冷凍・冷蔵庫（１）の天井部（１ａ）及び容器（３）を貫通する金属管（１５ｃ）と、金属管（１５ｃ）に接続されて温度センサー（１５ａ）及び金属管（１５ｃ）に封入された感温液の膨張収縮により作動される作動部と、作動部に接続されて容器（３）外の冷凍・冷蔵庫（１）の天井部（１ａ）に設置されると共に設定温度を調節できるデジタル表示式の温度調節計本体（１５ｄ）とから成る温度調節器（１５）を具備するものであり、金属管（１５ｃ）を内径０．３ｍｍ以下の可撓性金属管で構成すると共に、冷凍・冷蔵庫（１）の天井部（１ａ）及び容器（３）と金属管（１５ｃ）との隙間を０．２ｍｍ以下とし、又、保管室（１ａ）内の温度が一定になるように圧縮機（７）を発停させる構成とした請求項１に記載の防爆冷凍・冷蔵装置。
全密閉形の圧縮機（７）のモータと電線（１１）との接続部を樹脂材（２３）で囲繞密閉するようにした請求項１に記載の防爆冷凍・冷蔵装置。
円柱体（２８）の長さを２５ｍｍ以上に、また冷媒通路隙間（Ｇｏ）の断面積を低圧冷媒圧力検出管（１０ａ）の通路断面積と同一又はそれ以上とするようにした請求項１に記載の防爆冷凍・冷蔵装置。