JP2000130890A - 冷凍・冷房サイクル装置およびその運転制御方法、並びに、電磁弁付き膨張弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種条件に効率よく対応できる冷凍・冷房サ
イクル装置を提供すること。 【解決手段】 圧縮機１、凝縮器２、蒸発器６を有し、
これらが冷媒通路により循環接続された冷凍・冷房サイ
クル装置において、凝縮器２と蒸発器６との間に副熱交
換器４を直列に接続し、当該副熱交換器４と凝縮器２と
の間に第１の電磁弁付き膨張弁３を設け、副熱交換器４
と蒸発器６との間に第２の電磁弁付き膨張弁５を設け
て、冷凍・冷房サイクル装置の第１の運転モードにおい
ては、第１の電磁弁付き膨張弁３の電磁弁を閉じ、か
つ、第２の電磁弁付き膨張弁５の第２の電磁弁を開い
て、前記副熱交換器を副蒸発器として動作させる一方、
冷凍・冷房サイクルの第２の運転モードにおいては、第
１の電磁弁を開き、かつ、第２の電磁弁を閉じて、副熱
交換器を副凝縮器として動作させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、冷凍・冷房サイ
クル装置および冷凍・冷房サイクル装置の運転制御方法
および電磁弁付き膨張弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、冷凍・冷房サイクル装置は、圧
縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を有し、これらが冷媒通
路により順に循環接続されているが、時として、凝縮器
と蒸発器との間に副熱交換器が直列に介設されるケース
がある。

【０００３】これは、第１には、負荷温度を下げること
なく効率よく除湿効果を得る目的で行われ、その場合に
は、副熱交換器よりも冷媒の流れ方向における下流側に
膨張弁を配置して、副熱交換器を副凝縮器として機能さ
せることになる。

【０００４】また、第２には、大蒸発負荷状態にて効率
のよい冷凍効果を得る目的で行われ、その場合には、副
熱交換器よりも冷媒の流れ方向における上流側に膨張弁
を配置して、副熱交換器を副蒸発器として機能させるこ
とになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のケースでは、凝縮器と蒸発器との間に直列に介
設した副熱交換器が、冷凍サイクル中における膨張弁と
の配置の関係によって、副凝縮器と副蒸発器とのどちら
か一方としてしか機能しないため、負荷温度を下げるこ
となく効率よく除湿効果を得る目的と、大蒸発負荷状態
にて効率のよい冷凍・冷房効果を得る目的とのどちらか
一方しか達成することができず、単機能的な運用しかで
きない分だけ、汎用性に欠けるという不具合があった。

【０００６】この発明は、上述の如き問題点を解消する
ためになされたもので、除湿のために凝縮負荷量を調整
したり、効率のよい冷凍・冷房を実現するために蒸発負
荷量を調整するといった、各種条件に効率よく対応でき
る冷凍・冷房サイクル装置、およびその冷凍・冷房サイ
クル装置の運転制御方法、およびその冷凍・冷房サイク
ル装置で使用されて好適な電磁弁付き膨張弁を提供する
ことを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明による冷凍・冷房サイクル
装置は、圧縮機、凝縮器、蒸発器を冷媒通路により循環
接続し、前記凝縮器と前記蒸発器との間に副熱交換器を
直列接続した冷凍・冷房サイクル装置において、前記副
熱交換器と前記凝縮器との間に、第１の膨張弁と、該第
１の膨張弁をバイパスして前記副熱交換器および前記凝
縮器を連通接続する第１の電磁弁とを有する第１冷媒調
整部が設けられ、前記副熱交換器と前記蒸発器との間
に、第２の膨張弁と、該第２の膨張弁をバイパスして前
記副熱交換器および前記蒸発器を連通接続する第２の電
磁弁とを有する第２冷媒調整部が設けられていることを
特徴とする。

【０００８】また、上述の目的を達成するために、請求
項２に記載の発明による冷凍・冷房サイクル装置の運転
制御方法は、請求項１に記載の冷凍・冷房サイクル装置
の運転制御方法であって、前記冷凍・冷房サイクル装置
の第１の運転モードにおいては、前記第１の電磁弁を閉
じ、かつ、前記第２の電磁弁を開いて、前記副熱交換器
を副蒸発器として動作させ、前記冷凍・冷房サイクルの
第２の運転モードにおいては、前記第１の電磁弁を開
き、かつ、前記第２の電磁弁を閉じて、前記副熱交換器
を副凝縮器として動作させることを特徴とする。

【０００９】また、上述の目的を達成するために、請求
項３に記載の発明による電磁弁付き膨張弁は、入口ポー
トと出口ポートとの間の冷媒通路部分に設けられ、冷却
負荷に応じて冷媒流量を制御する膨張弁部分と、前記冷
媒通路部分に設けられ、前記膨張弁部分をバイパスして
前記入口ポートと出口ポートとの間を、前記入口ポート
の冷媒が絞られずに前記出口ポートに向けて流れるよう
に接続するバイパス通路と、前記バイパス通路を全開状
態と全閉状態にする電磁開閉弁とを有し、前記膨張弁部
分、前記バイパス通路、および、前記電磁開閉弁を一つ
の弁組立体として構成されていることを特徴とする。

【００１０】また、請求項４に記載の発明による電磁弁
付き膨張弁は、請求項３に記載の電磁弁付き膨張弁であ
って、前記膨張弁部分が前記入口ポートの弁座口を開閉
するように構成されており、前記バイパス通路が、前記
入口ポートに連通するチャンバと、前記弁座口を迂回し
て前記チャンバを前記出口ポートに連通させる弁ポート
とにより構成されており、前記電磁開閉弁が、前記チャ
ンバ内に収容されて前記弁ポートを開閉し、該弁ポート
を開く方向に前記入口ポートの冷媒圧が作用する主弁
と、該主弁に貫設され、前記チャンバの前記主弁を挟ん
で前記弁ポートとは反対側に位置する背圧室を前記出口
ポートに連通させるパイロット通路と、電磁ソレノイド
により駆動されて前記パイロット通路を開閉するパイロ
ット弁とを有していて、前記背圧室と前記入口ポート及
び前記出口ポートとの冷媒圧力の差により前記主弁によ
る前記弁ポートの開閉を行うように構成されているもの
である。

【００１１】また、上述の目的を達成するために、請求
項５に記載の発明による冷凍・冷房サイクル装置は、請
求項１に記載の冷凍・冷房サイクル装置であって、前記
第１冷媒調整部と前記第２冷媒調整部とのうち少なくと
も一方として、請求項３又は請求項４に記載の電磁弁付
き膨張弁を用い、該電磁弁付き膨張弁を、前記出口ポー
トよりも前記冷媒通路における冷媒の流れ方向の上流側
に前記入口ポートが位置するように配置したことを特徴
とする。

【００１２】請求項１に記載の冷凍・冷房サイクル装置
によれば、第１の電磁弁を閉じて第２の電磁弁を開くこ
とにより、第１冷媒調整部における第１の膨張弁のみが
有効に作用し、第２冷媒調整部における第２の膨張弁が
無効となって、副熱交換器が蒸発器と直列接続の副蒸発
器として動作する一方、第１の電磁弁を開いて第２の電
磁弁を閉じることにより、第２冷媒調整部における第２
の膨張弁のみが有効に作用し、第１冷媒調整部における
第１の膨張弁が無効となって、副熱交換器が凝縮器と直
列接続の副凝縮器として動作する。

【００１３】請求項２に記載の発明による冷凍・冷房サ
イクル装置の運転制御方法によれば、冷凍・冷房サイク
ル装置の第１の運転モードにおいては、第１の電磁弁が
閉じられ第２の電磁弁が開かれて、第１冷媒調整部にお
ける第１の膨張弁のみが有効に作用し、第２冷媒調整部
における第２の膨張弁が無効となって、副熱交換器が蒸
発器と直列接続の副蒸発器として動作することとなる。

【００１４】これに対し、冷凍・冷房サイクル装置の第
２の運転モードにおいては、第１の電磁弁が開かれ第２
の電磁弁が閉じられて、第２冷媒調整部における第２の
膨張弁のみが有効に作用し、第１冷媒調整部における第
１の膨張弁が無効となって、副熱交換器が凝縮器と直列
接続の副凝縮器として動作することとなる。

【００１５】請求項３に記載の発明による電磁弁付き膨
張弁によれば、電磁開閉弁が閉弁すれば、膨張弁部分が
有効に動作して膨張弁となり、電磁開閉弁が開弁すれ
ば、バイパス通路が全開状態になって膨張弁部分が無効
となり、単なる冷媒通路の一部として機能する。

【００１６】請求項４に記載の発明による電磁弁付き膨
張弁によれば、弁ポートを閉じている主弁のパイロット
通路がパイロット弁によって閉じられている状態では、
背圧室に出口ポート側の低圧の冷媒圧が導入されないこ
とにより、背圧室内が入口ポート側の高圧の冷媒圧と同
圧の状態になり、この高圧の冷媒圧により主弁が弁ポー
トに押圧されて主弁が閉弁状態を維持し、バイパス通路
が全閉状態となる。

【００１７】これに対し、ソレノイド装置によってパイ
ロット弁が開弁駆動されてパイロット通路が開くと、背
圧室内の冷媒がパイロット通路を介して出口ポート側に
流出して背圧室内の冷媒圧が低下し、主弁を弁ポートに
押圧させるように作用する背圧室内の冷媒圧と、弁ポー
トを開く方向に主弁に作用する入口ポートの冷媒圧と、
出口ポートの冷媒圧との相互間の圧力差に変化が生じ
て、主弁が開弁し、バイパス通路が全開状態になる。

【００１８】請求項５に記載の冷凍・冷房サイクル装置
によれば、第１冷媒調整部と第２冷媒調整部とのうち少
なくとも一方として、請求項３又は請求項４に記載の電
磁弁付き膨張弁を、出口ポートよりも冷媒通路における
冷媒の流れ方向の上流側に入口ポートが位置するように
配置して用いることで、第１冷媒調整部と第２冷媒調整
部とのうち少なくとも一方が、電磁弁と膨張弁とを別個
に設けて第１冷媒調整部や第２冷媒調整部を構成するの
に比べて小型化される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明の実施の形態を詳細に説明する。

【００２０】図１はこの発明による冷凍・冷房サイクル
装置の一つの実施の形態を示している。この冷凍・冷房
サイクル装置は、圧縮機１、凝縮器（主凝縮器）２、第
１の電磁弁付き膨張弁３、副熱交換器４、第２の電磁弁
付き膨張弁５、蒸発器（主蒸発器）６を有し、これらが
冷媒通路７、８、９、１０、１１、１２により循環接続
されている。これにより、副熱交換器４は凝縮器２と蒸
発器６との間に直列に接続されていることになる。

【００２１】第１の電磁弁付き膨張弁３は、副熱交換器
４と凝縮器２との間に設けられた第１の膨張弁と、その
第１の膨張弁をバイパスして副熱交換器４と凝縮器２と
を連通接続する第１の電磁弁とをなし、第２の電磁弁付
き膨張弁５は、副熱交換器４と蒸発器６との間に設けら
れた第２の膨張弁と、その第２の膨張弁をバイパスして
副熱交換器４と蒸発器６とを連通接続する第２の電磁弁
とをなしている。第１の電磁弁付き膨張弁３と第２の電
磁弁付き膨張弁５とは同一構成のものであってよい。

【００２２】つぎに、図２を参照して、第１の電磁弁付
き膨張弁３、第２の電磁弁付き膨張弁５として好適な電
磁弁付き膨張弁について説明する。この電磁弁付き膨張
弁は弁ハウジング５０を有している。弁ハウジング５０
は、入口ポート５１、膨張弁のための弁ポート５２、出
口ポート５３、電磁弁のための弁室５４とを具備してい
る。

【００２３】弁ハウジング５０内には、弁ポート５２の
開閉と開度調整を行う膨張弁用のボール弁体５５が設け
られている。ボール弁体５５は、弁ハウジング５０にね
じ係合したアジャスタブルばねリテーナ５６とボール弁
体５５の背面側に係合したばねリテーナ５７との間に設
けられた過熱度設定ばね５８により閉弁方向に付勢され
ている。

【００２４】弁ハウジング５０にはダイヤフラム装置５
９が取り付けられている。ダイヤフラム装置５９はダイ
ヤフラム６０によって区切られた第１室６１と第２室６
２とを有し、第１室６１にはキャピラリチューブ６３に
よって感温筒６５が接続され、第２室６２は弁ハウジン
グ５０に形成された内部通路６４によって出口ポート５
３側に連通している。

【００２５】ダイヤフラム６０には連結棒６６が接続さ
れており、ダイヤフラム６０の動きを連結棒６６によっ
てボール弁体５５に伝えるようになっている。

【００２６】上述の構成により、内部均圧型の温度自動
膨張弁が構成され、上述の構成による膨張弁部分は内部
均圧型の温度自動膨張弁として従来のものと同様に動作
し、冷却負荷に応じて冷媒流量を制御する。

【００２７】なお、図１に示されているように、第１の
電磁弁付き膨張弁３では感温筒６５を、また、第２の電
磁弁付き膨張弁５では感温筒６５´を、蒸発器６と圧縮
機１とを接続する冷媒通路１２を流れる冷媒温度に感応
するように各々設置する。

【００２８】弁室５４は入口ポート５１側に冷媒通路を
絞ることがない大通路断面積をもって連通しており、弁
室５４内には電磁開閉弁用のピストン状の主弁６７が図
において左右方向に移動可能に設けられている。

【００２９】主弁６７は弁室５４（チャンバ）を前室６
８と背圧室６９とに区分しており、前室６８と背圧室６
９の圧力差で移動し、前室６８側に形成されている電磁
開閉弁用の大口径の弁ポート７０の周りの弁座部７１に
選択的に着座し、弁ポート７０を開閉する。ここで云う
大口径の弁ポート７０とは、冷媒通路を絞ることがない
大開口面積の弁ポートのことである。

【００３０】これにより、すなわち、前室６８と弁ポー
ト７０とにより、冷媒通路を絞ることなく入口ポート５
１と出口ポート５３とを接続するバイパス通路が画定さ
れる。このバイパス通路は、主弁６７が弁座部７１に着
座することにより全閉状態（非連通状態）になり、主弁
６７が弁座部７１より離間することにより全開状態（連
通状態）になる。

【００３１】前室６８は入口ポート５１側に直接連通し
て入口ポート５１側の高圧の冷媒圧を導入され、背圧室
６９は主弁６７と弁室５４との隙間より入口ポート５１
側の高圧の冷媒圧を導入される。主弁６７にはパイロッ
ト通路７２が貫通形成されており、パイロット通路７２
は、出口ポート５３側と背圧室６９とを連通接続し、出
口ポート５３側の低圧の冷媒圧を供給される。

【００３２】弁ハウジング５０の弁室５４の部分にはマ
ウントリング７３によってソレノイド装置７４が取り付
けられている。ソレノイド装置７４は、マウントリング
７３の一端側に嵌装されてろう付け固定されたプランジ
ャチューブ７５と、プランジャチューブ７５の他端側に
一部挿入されて溶接固定された吸引子７９と、外函７７
の内側に配置されてこの外函７７と共にプランジャチュ
ーブ７５の他端側に嵌装された電磁コイル７６と、外函
７７を吸引子７９に固定する止めねじ７８とを有してい
る。

【００３３】また、ソレノイド装置７４は、プランジャ
チューブ７５内に軸線方向に移動可能に設けられて基端
部が吸引子７９と接近離間し、パイロット通路７２を開
閉するパイロット弁８０が先端部に一体に形成されたプ
ランジャ８１と、吸引子７９とプランジャ８１の間に介
設されて、このプランジャ８１およびパイロット弁８０
をパイロット通路７２の閉弁方向に付勢する圧縮コイル
ばね８２とをさらに有している。

【００３４】ソレノイド装置７４は、圧縮コイルばね８
２による閉弁方向駆動により、プランジャ８１、パイロ
ット弁８０を閉弁方向（図２にて右方向）に駆動すると
共に主弁６７を閉弁方向（図２にて右方向）に駆動し、
電磁コイル７６の励磁によってプランジャ８１、パイロ
ット弁８０を圧縮コイルばね８２のばね力に抗して開弁
方向（図２にて左方向）に駆動する。

【００３５】尚、この実施の形態では、膨張弁のための
弁ポート５２が請求項４中における弁座口に相当してお
り、弁ポート７０が請求項４中における弁ポートに相当
している。

【００３６】つぎに、上述の構成による電磁弁付き膨張
弁の動作について説明する。

【００３７】電磁コイル７６に対する通電が停止されて
電磁コイル７６が消磁している状態では、圧縮コイルば
ね８２のばね力により、プランジャ８１、パイロット弁
８０を閉弁方向に駆動されると共に主弁６７が閉弁方向
に駆動され、パイロット弁８０によってパイロット通路
７２を閉じられた状態で、主弁６７が弁座部７１に着座
することにより弁ポート７０が閉じられ、前室６８と弁
ポート７０によるバイパス通路が全閉状態になる。

【００３８】パイロット弁８０によってパイロット通路
７２が閉じられている状態では、背圧室６９に出口ポー
ト５３側の低圧の冷媒圧が導入されないことにより、背
圧室６９が入口ポート５１側の高圧の冷媒圧と同圧の状
態になり、この高圧の冷媒圧により主弁６７が弁座部７
１側に押圧されて主弁６７が弁ポート７０の閉弁状態を
維持する。この状態では、膨張弁部分が有効に動作し、
電磁弁付き膨張弁は通常の膨張弁として動作する。

【００３９】これに対し、電磁コイル７６に通電が行わ
れ、電磁コイル７６が励磁すると、圧縮コイルばね８２
のばね力に抗してプランジャ８１、パイロット弁８０が
開弁方向に駆動されパイロット通路７２が開かれる。

【００４０】すると、パイロット通路７２を介して出口
ポート５３側に背圧室６９内の冷媒が出口ポート５３側
に流出して、背圧室６９内の冷媒圧が低下し、主弁６７
を弁座部７１側に押圧させるように作用する背圧室６９
に内の冷媒圧と、出口ポート５１側の低圧の冷媒圧と、
主弁６７を弁座部７１から離間させるように作用する入
口ポート５１側の高圧の冷媒圧との圧力差により主弁６
７が開弁移動し、主弁６７が弁座部７１より離間するこ
とにより弁ポート７０が開かれ、前室６８と弁ポート７
０によるバイパス通路が全開状態になる。

【００４１】このバイパス通路は冷媒通路を絞ることな
く入口ポート５１と出口ポート５３とを接続するから、
この状態では、膨張弁部分が無効なり、電磁弁付き膨張
弁は単なる冷媒通路の一部として機能する。

【００４２】上述の構成による電磁弁付き膨張弁では、
膨張弁とは別に、配管によるバイパス通路を設けてこの
バイパス通路の途中に電磁開閉弁を設ける場合に比して
配管個数、継手個数が減り、継手接続部よりの冷媒の外
部漏れの確立が低減し、併せて機器継手接続作業の低減
と設置スペースの小型化が行われる。

【００４３】また、パイロット弁方式であることによ
り、大きいソレノイド装置を必要とすることがない。

【００４４】上述の構成による電磁弁付き膨張弁を第１
の電磁弁付き膨張弁３、第２の電磁弁付き膨張弁５とし
て使用する場合、第１の電磁弁付き膨張弁３の主弁６７
（第１の電磁弁）を開いて第２の電磁弁付き膨張弁５の
主弁６７（第２の電磁弁）を閉じた状態では、第２の電
磁弁付き膨張弁５の膨張弁部分（第２の膨張弁）のみが
有効に作用する。

【００４５】この状態では、副熱交換器４は凝縮器２と
直列接続の副凝縮器として動作し、負荷温度を下げるこ
となく効率よく除湿効果を得ることができる。

【００４６】これに対し、第１の電磁弁付き膨張弁３の
主弁６７（第１の電磁弁）を閉じて第２の電磁弁付き膨
張弁５の主弁６７（第２の電磁弁）を開いた状態では、
第１の電磁弁付き膨張弁３の膨張弁部分（第１の膨張
弁）のみが有効に作用する。

【００４７】この状態では、副熱交換器４は蒸発器２と
直列接続の副蒸発器として動作し、大蒸発負荷状態にて
効率のよい冷凍効果が得られる。

【００４８】上述のように、電磁弁の開閉のみで、副熱
交換器４を副凝縮器と副蒸発器として使い分けることが
できることから、凝縮負荷量、蒸発負荷量の調整を高精
度に行うことが可能になり、負荷温度、湿度のより高精
度で広範囲な制御が可能になる。

【００４９】なお、上述の実施の形態では、膨張弁を内
部均圧型の温度自動膨張弁としたが、この発明による電
磁弁付き膨張弁は、これに限られるものではなく、膨張
弁は減圧を行う目的で、図３、図４に示されているよう
な外部均圧型の温度自動膨張弁、図５に示されているよ
うな電動式膨張弁であってもよく、さらには固定絞りの
ものであってもよい。

【００５０】図３〜図５において図１に示されているも
の同等あるいは同一の構成要件には、図１に付けた符号
と同一の符号を付けてその説明を省略する。

【００５１】図３、図４に示されている外部均圧型の温
度自動膨張弁では、ダイヤフラム装置５９の第２室６２
が弁ハウジング５０に形成された通路８３によって外均
継手８４に連通接続され、蒸発器出口側圧力に応動する
ようになっている。

【００５２】図５に示されている電動式膨張弁では、膨
張弁の弁体５５を開閉駆動するパルスモータ８５が弁ハ
ウジング５０に取り付けられている。パルスモータ８５
は、コイル８６とロータ８７とを有し、ロータ８７の回
転により送りねじ式に弁体５５を軸線方向に駆動するよ
うになっている。

【００５３】図３、図４に示されている外部均圧型の温
度自動膨張弁、図５に示されている電動式膨張弁の何れ
も、電磁弁部分は上述した内部均圧型の温度自動膨張弁
のものと同様に構成されている。従って、図３、図４に
示されている外部均圧型の温度自動膨張弁、図５に示さ
れている電動式膨張弁の何れにおいても、上述した内部
均圧型の温度自動膨張弁と同様の作用、効果が得られ
る。

【００５４】また、図１では、凝縮器２と蒸発器６との
間に配置された副熱交換器４を、副凝縮器として機能さ
せる状態と副蒸発器として機能させる状態とで切り換え
るために用いる電磁弁と膨張弁とを、図２〜図５に示し
た内部均圧型や外部均圧型の温度自動膨張弁を用いて構
成する場合について説明した。

【００５５】しかし、本発明の電磁弁付き膨張弁はこれ
に限らず、例えば、特開昭６２−４１４８１号公報や特
開平７−１５１４２２号公報に示されているような、予
備の蒸発器に対する冷媒の導入およびその停止と、予備
の蒸発器に導入される冷媒の絞りとを行うために用いら
れる電磁弁付き膨張弁に代えて、そのような冷凍・冷房
サイクル装置において使用することも可能であること
は、言うまでもない。

【００５６】

【発明の効果】以上の説明から理解される如く、請求項
１に記載の発明による冷凍・冷房サイクル装置によれ
ば、圧縮機、凝縮器、蒸発器を冷媒通路により循環接続
し、前記凝縮器と前記蒸発器との間に副熱交換器を直列
接続した冷凍・冷房サイクル装置において、前記副熱交
換器と前記凝縮器との間に、第１の膨張弁と、該第１の
膨張弁をバイパスして前記副熱交換器および前記凝縮器
を連通接続する第１の電磁弁とを有する第１冷媒調整部
が設けられ、前記副熱交換器と前記蒸発器との間に、第
２の膨張弁と、該第２の膨張弁をバイパスして前記副熱
交換器および前記蒸発器を連通接続する第２の電磁弁と
を有する第２冷媒調整部が設けられているものとした。

【００５７】このため、第１の電磁弁を閉じて第２の電
磁弁を開くことにより、第１冷媒調整部における第１の
膨張弁のみが有効に作用し、副熱交換器が蒸発器と直列
接続の副蒸発器として動作する一方、第１の電磁弁を開
いて第２の電磁弁を閉じることにより、第２冷媒調整部
における第２の膨張弁のみが有効に作用し、副熱交換器
が凝縮器と直列接続の副凝縮器として動作して、第１の
電磁弁と第２の電磁弁の開閉だけで副熱交換器を副凝縮
器と副蒸発器として使い分けることができることから、
負荷温度を下げることなく効率よく除湿効果を得ること
ができたり、大蒸発負荷状態にて効率のよい冷凍効果が
得られ、凝縮負荷量、蒸発負荷量の調整を高精度に行う
ことができ、負荷温度、湿度をより高精度に制御するこ
とができる。

【００５８】請求項２に記載の発明による冷凍・冷房サ
イクル装置の運転制御方法によれば、請求項１に記載の
冷凍・冷房サイクル装置の運転制御方法であって、前記
冷凍・冷房サイクル装置の第１の運転モードにおいて
は、前記第１の電磁弁を閉じ、かつ、前記第２の電磁弁
を開いて、前記副熱交換器を副蒸発器として動作させ、
前記冷凍・冷房サイクルの第２の運転モードにおいて
は、前記第１の電磁弁を開き、かつ、前記第２の電磁弁
を閉じて、前記副熱交換器を副凝縮器として動作させる
ものとした。

【００５９】このため、第１の運転モードにおいては、
第１冷媒調整部における第１の膨張弁のみが有効に作用
して、副熱交換器が蒸発器と直列接続の副蒸発器として
動作する一方、第２の運転モードにおいては、第２冷媒
調整部における第２の膨張弁のみが有効に作用して、副
熱交換器が凝縮器と直列接続の副凝縮器として動作し、
第１の電磁弁と第２の電磁弁の開閉だけで副熱交換器を
副凝縮器と副蒸発器として使い分けることができること
から、負荷温度を下げることなく効率よく除湿効果を得
ることができたり、大蒸発負荷状態にて効率のよい冷凍
効果が得られ、凝縮負荷量、蒸発負荷量の調整を高精度
に行うことができ、負荷温度、湿度をより高精度に制御
することができる。

【００６０】請求項３に記載の発明による電磁弁付き膨
張弁によれば、入口ポートと出口ポートとの間の冷媒通
路部分に設けられ、冷却負荷に応じて冷媒流量を制御す
る膨張弁部分と、前記冷媒通路部分に設けられ、前記膨
張弁部分をバイパスして前記入口ポートと出口ポートと
の間を、前記入口ポートの冷媒が絞られずに前記出口ポ
ートに向けて流れるように接続するバイパス通路と、前
記バイパス通路を全開状態と全閉状態にする電磁開閉弁
とを有し、前記膨張弁部分、前記バイパス通路、およ
び、前記電磁開閉弁を一つの弁組立体として構成されて
いるものとした。

【００６１】このため、電磁開閉弁が閉弁すれば、膨張
弁部分が有効に動作して膨張弁となり、電磁開閉弁が開
弁すれば、バイパス通路が全開状態になって膨張弁部分
が無効となり、単なる冷媒通路の一部として機能するか
ら、膨張弁とは別に、配管によるバイパス通路を設けて
このバイパス通路の途中に電磁開閉弁を設ける場合に比
して配管個数、継手個数が減り、継手接続部よりの冷媒
の外部漏れの確率が低減し、併せて機器継手接続作業の
低減と設置スペースの小型化を行うことができる。

【００６２】請求項４に記載の発明による電磁弁付き膨
張弁によれば、請求項３に記載の電磁弁付き膨張弁であ
って、前記膨張弁部分が前記入口ポートの弁座口を開閉
するように構成されており、前記バイパス通路が、前記
入口ポートに連通するチャンバと、前記弁座口を迂回し
て前記チャンバを前記出口ポートに連通させる弁ポート
とにより構成されており、前記電磁開閉弁が、前記チャ
ンバ内に収容されて前記弁ポートを開閉し、該弁ポート
を開く方向に前記入口ポートの冷媒圧が作用する主弁
と、該主弁に貫設され、前記チャンバの前記主弁を挟ん
で前記弁ポートとは反対側に位置する背圧室を前記出口
ポートに連通させるパイロット通路と、電磁ソレノイド
により駆動されて前記パイロット通路を開閉するパイロ
ット弁とを有していて、前記背圧室と前記入口ポート及
び前記出口ポートとの冷媒圧力の差により前記主弁によ
る前記弁ポートの開閉を行うように構成されているもの
とした。

【００６３】このため、弁ポートを閉じている主弁のパ
イロット通路がパイロット弁によって閉じられている状
態では、背圧室に出口ポート側の低圧の冷媒圧が導入さ
れないことにより、背圧室内が入口ポート側の高圧の冷
媒圧と同圧の状態になり、この高圧の冷媒圧により主弁
が弁ポートに押圧されて主弁が閉弁状態を維持し、バイ
パス通路が全閉状態となるのに対し、ソレノイド装置に
よってパイロット弁が開弁駆動されてパイロット通路が
開くと、背圧室内の冷媒がパイロット通路を介して出口
ポート側に流出して背圧室内の冷媒圧が低下し、主弁を
弁ポートに押圧させるように作用する背圧室内の冷媒圧
と、弁ポートを開く方向に主弁に作用する入口ポートの
冷媒圧と、出口ポートの冷媒圧との相互間の圧力差に変
化が生じて、主弁が開弁し、バイパス通路が全開状態に
なるから、大きいソレノイド装置を必要とすることなく
主弁を開閉することができる。

【００６４】請求項５に記載の発明による冷凍・冷房サ
イクル装置によれば、請求項１に記載の冷凍・冷房サイ
クル装置であって、前記第１冷媒調整部と前記第２冷媒
調整部とのうち少なくとも一方として、請求項３又は請
求項４に記載の電磁弁付き膨張弁を用い、該電磁弁付き
膨張弁を、前記出口ポートよりも前記冷媒通路における
冷媒の流れ方向の上流側に前記入口ポートが位置するよ
うに配置するものとした。

【００６５】このため、第１冷媒調整部と第２冷媒調整
部とのうち少なくとも一方が、電磁弁と膨張弁とを別個
に設けて第１冷媒調整部や第２冷媒調整部を構成するの
に比べて小型化され、設置スペースの小型化を行うこと
ができるのに加えて、膨張弁とは別に、配管によるバイ
パス通路を設けてこのバイパス通路の途中に電磁開閉弁
を設ける場合に比して配管個数、継手個数を減らし、継
手接続部よりの冷媒の外部漏れの確率を低減させること
ができると共に、機器継手接続作業の低減を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による冷凍・冷房サイクル装置の一つ
の実施の形態を示すブロック線図である。

【図２】この発明による電磁弁付き膨張弁の一つの実施
の形態を示す断面図である。

【図３】この発明による電磁弁付き膨張弁の他の実施の
形態を示す断面図である。

【図４】この発明による電磁弁付き膨張弁の他の実施の
形態を示す半断面図である。

【図５】この発明による電磁弁付き膨張弁の他の実施の
形態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 凝縮器 ３ 第１の電磁弁付き膨張弁 ４ 副熱交換器 ５ 第２の電磁弁付き膨張弁 ６ 蒸発器 ５０ 弁ハウジング ５１ 入口ポート ５２ 弁ポート ５３ 出口ポート ５４ 弁室 ５５ ボール弁体 ５８ 過熱度設定ばね ５９ ダイヤフラム装置 ６０ ダイヤフラム ６１ 第１室 ６２ 第２室 ６３ キャピラリチューブ ６４ 内部通路 ６５、６５´ 感温筒 ６６ 連結棒 ６７ 主弁 ６８ 前室 ６９ 背圧室 ７０ 弁ポート ７１ 弁座部 ７２ パイロット通路 ７４ ソレノイド装置 ７６ 電磁コイル ８０ パイロット弁 ８１ プランジャ ８２ 圧縮コイルばね ８３ 通路 ８４ 外均継手 ８５ パルスモータ ８６ コイル ８７ ロータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 信一郎 埼玉県狭山市笹井535 株式会社鷺宮製作 所狭山事業所内 Ｆターム(参考） 3H056 AA01 AA03 BB32 BB33 BB38 CA07 CB03 CE01 DD04 DD10 EE06 EE10 GG01 GG13 3H106 DA05 DA07 DA13 DA23 DA25 DA32 DA33 DA35 DB02 DB12 DB13 DB22 DB32 DC04 DC06 DC17 DD02 EE34 EE35 EE39 GB09 HH10 KK23

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、蒸発器を冷媒通路によ
   り循環接続し、前記凝縮器と前記蒸発器との間に副熱交
   換器を直列接続した冷凍・冷房サイクル装置において、 前記副熱交換器と前記凝縮器との間に、第１の膨張弁
   と、該第１の膨張弁をバイパスして前記副熱交換器およ
   び前記凝縮器を連通接続する第１の電磁弁とを有する第
   １冷媒調整部が設けられ、 前記副熱交換器と前記蒸発器との間に、第２の膨張弁
   と、該第２の膨張弁をバイパスして前記副熱交換器およ
   び前記蒸発器を連通接続する第２の電磁弁とを有する第
   ２冷媒調整部が設けられている、 ことを特徴とする冷凍・冷房サイクル装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の冷凍・冷房サイクル装
   置の運転制御方法であって、 前記冷凍・冷房サイクル装置の第１の運転モードにおい
   ては、前記第１の電磁弁を閉じ、かつ、前記第２の電磁
   弁を開いて、前記副熱交換器を副蒸発器として動作さ
   せ、 前記冷凍・冷房サイクルの第２の運転モードにおいて
   は、前記第１の電磁弁を開き、かつ、前記第２の電磁弁
   を閉じて、前記副熱交換器を副凝縮器として動作させ
   る、 ことを特徴とする冷凍・冷房サイクル装置の運転制御方
   法。
3. 【請求項３】 入口ポートと出口ポートとの間の冷媒通
   路部分に設けられ、冷却負荷に応じて冷媒流量を制御す
   る膨張弁部分と、 前記冷媒通路部分に設けられ、前記膨張弁部分をバイパ
   スして前記入口ポートと出口ポートとの間を、前記入口
   ポートの冷媒が絞られずに前記出口ポートに向けて流れ
   るように接続するバイパス通路と、 前記バイパス通路を全開状態と全閉状態にする電磁開閉
   弁とを有し、 前記膨張弁部分、前記バイパス通路、および、前記電磁
   開閉弁を一つの弁組立体として構成されている、 ことを特徴とする電磁弁付き膨張弁。
4. 【請求項４】 前記膨張弁部分は前記入口ポートの弁座
   口を開閉するように構成されており、前記バイパス通路
   は、前記入口ポートに連通するチャンバと、前記弁座口
   を迂回して前記チャンバを前記出口ポートに連通させる
   弁ポートとにより構成されており、前記電磁開閉弁は、
   前記チャンバ内に収容されて前記弁ポートを開閉し、該
   弁ポートを開く方向に前記入口ポートの冷媒圧が作用す
   る主弁と、該主弁に貫設され、前記チャンバの前記主弁
   を挟んで前記弁ポートとは反対側に位置する背圧室を前
   記出口ポートに連通させるパイロット通路と、ソレノイ
   ド装置により駆動されて前記パイロット通路を開閉する
   パイロット弁とを有していて、前記背圧室と前記入口ポ
   ート及び前記出口ポートとの冷媒圧力の差により前記主
   弁による前記弁ポートの開閉を行うように構成されてい
   ることを特徴とする請求項３に記載の電磁弁付き膨張
   弁。
5. 【請求項５】 前記第１冷媒調整部と前記第２冷媒調整
   部とのうち少なくとも一方として、請求項３又は請求項
   ４に記載の電磁弁付き膨張弁を用い、該電磁弁付き膨張
   弁を、前記出口ポートよりも前記冷媒通路における冷媒
   の流れ方向の上流側に前記入口ポートが位置するように
   配置したことを特徴とする請求項１に記載の冷凍・冷房
   サイクル装置。