JP2000186870A - 冷凍サイクル用制御弁 - Google Patents
冷凍サイクル用制御弁Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 システム効率より試算される最適制御線（凝
縮域〜超臨界域）に近似した制御特性を有し、凝縮器出
口側冷媒の過冷却度を広域に亙って最適制御し、また超
臨界域にも対応できる冷凍サイクル用制御弁を提供する
こと。 【解決手段】 凝縮器２の出口側の冷媒圧力Ｐｃを有効
受圧面に開弁方向に受け、感温閉弁ばね２５のばね力を
有効受圧面に閉弁方向に受けるボール弁体１７の、冷媒
圧力による開弁力と感温閉弁ばね２５による閉弁力との
平衡関係により動作し、凝縮器２の出口側の冷媒状態を
制御する冷凍サイクル用制御弁において、感温閉弁ばね
２５をバイメタル等の温度に対して正特性を有する感温
材料により構成し、感温閉弁ばね２５は凝縮器２の出口
側の冷媒温度Ｔｃを感知し、凝縮器２の出口側の冷媒温
度Ｔｃの上昇に応じてばね荷重を増加するものとする。
縮域〜超臨界域）に近似した制御特性を有し、凝縮器出
口側冷媒の過冷却度を広域に亙って最適制御し、また超
臨界域にも対応できる冷凍サイクル用制御弁を提供する
こと。 【解決手段】 凝縮器２の出口側の冷媒圧力Ｐｃを有効
受圧面に開弁方向に受け、感温閉弁ばね２５のばね力を
有効受圧面に閉弁方向に受けるボール弁体１７の、冷媒
圧力による開弁力と感温閉弁ばね２５による閉弁力との
平衡関係により動作し、凝縮器２の出口側の冷媒状態を
制御する冷凍サイクル用制御弁において、感温閉弁ばね
２５をバイメタル等の温度に対して正特性を有する感温
材料により構成し、感温閉弁ばね２５は凝縮器２の出口
側の冷媒温度Ｔｃを感知し、凝縮器２の出口側の冷媒温
度Ｔｃの上昇に応じてばね荷重を増加するものとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、冷凍サイクル用
制御弁に関し、特に、蒸気圧縮式冷凍サイクル装置の凝
縮器（放熱器）出口側の冷媒状態を制御する過冷却度制
御弁、圧力・温度制御弁として好適な冷凍サイクル用制
御弁に関するものである。
制御弁に関し、特に、蒸気圧縮式冷凍サイクル装置の凝
縮器（放熱器）出口側の冷媒状態を制御する過冷却度制
御弁、圧力・温度制御弁として好適な冷凍サイクル用制
御弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】二酸化炭素（ＣＯ2 ）等を冷媒として使
用する蒸気圧縮式冷凍サイクル装置の凝縮器出口側の冷
媒状態を制御する制御弁して、特開平１０−９７１９号
公報に示されているような減圧弁や、特開平９−２６４
６２２号公報に示されているような圧力制御弁（過冷却
度制御弁）が知られている。
用する蒸気圧縮式冷凍サイクル装置の凝縮器出口側の冷
媒状態を制御する制御弁して、特開平１０−９７１９号
公報に示されているような減圧弁や、特開平９−２６４
６２２号公報に示されているような圧力制御弁（過冷却
度制御弁）が知られている。
【０００３】特開平１０−９７１９号公報に示されてい
る減圧弁は、凝縮器（放熱器）出口側の冷媒圧力と蒸発
器入口側の冷媒圧力との圧力差ΔＰが所定値になるよう
に、蒸発器の冷媒圧力に応じて弁開度を制御し、蒸発器
の熱負荷に応じて凝縮器出口側の冷媒圧力を制御するよ
うになっている。
る減圧弁は、凝縮器（放熱器）出口側の冷媒圧力と蒸発
器入口側の冷媒圧力との圧力差ΔＰが所定値になるよう
に、蒸発器の冷媒圧力に応じて弁開度を制御し、蒸発器
の熱負荷に応じて凝縮器出口側の冷媒圧力を制御するよ
うになっている。
【０００４】特開平９−２６４６２２号公報に示されて
いる圧力制御弁は、冷媒温度０℃での飽和液密度から冷
媒の臨界点温度での飽和液密度に至る密度で冷媒を封入
されたダイヤフラム室の内圧と、凝縮器（放熱器）出口
側の冷媒圧力との平衡関係に応じて動作し、凝縮器出口
側の冷媒圧力と冷媒温度の制御によって凝縮域では過冷
却度を制御し、超臨界域を含めた最適制御を行うように
なっている。
いる圧力制御弁は、冷媒温度０℃での飽和液密度から冷
媒の臨界点温度での飽和液密度に至る密度で冷媒を封入
されたダイヤフラム室の内圧と、凝縮器（放熱器）出口
側の冷媒圧力との平衡関係に応じて動作し、凝縮器出口
側の冷媒圧力と冷媒温度の制御によって凝縮域では過冷
却度を制御し、超臨界域を含めた最適制御を行うように
なっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】特開平１０−９７１９
号公報に示されている減圧弁では、圧力差ΔＰを与える
閉弁ばねのばね特性が凝縮器出口側の冷媒温度の如何に
拘わらず一定であるため、凝縮器出口側冷媒温度の過冷
却度を、ＣＯ2 等の冷媒の飽和温度−圧力特性に応じて
広域に亙り最適制御することはできず、冷凍サイクルの
効率性を無視したものになる。
号公報に示されている減圧弁では、圧力差ΔＰを与える
閉弁ばねのばね特性が凝縮器出口側の冷媒温度の如何に
拘わらず一定であるため、凝縮器出口側冷媒温度の過冷
却度を、ＣＯ2 等の冷媒の飽和温度−圧力特性に応じて
広域に亙り最適制御することはできず、冷凍サイクルの
効率性を無視したものになる。
【０００６】特開平９−２６４６２２号公報に示されて
いる圧力制御弁では、０℃〜臨界点間でしか液封入とな
らないため、目標とする特性を得ることが難しく、仮に
臨界点付近で液封入状態を得たとしても、ダイヤフラム
室の容積変化を考えると最適制御を行うことは難しい。
また、ベローズ、ダイヤフラム等による超高圧仕様の密
封感圧素子が必要であり、充分な耐久性を得るために
は、生産性が悪く、高価なものになる。
いる圧力制御弁では、０℃〜臨界点間でしか液封入とな
らないため、目標とする特性を得ることが難しく、仮に
臨界点付近で液封入状態を得たとしても、ダイヤフラム
室の容積変化を考えると最適制御を行うことは難しい。
また、ベローズ、ダイヤフラム等による超高圧仕様の密
封感圧素子が必要であり、充分な耐久性を得るために
は、生産性が悪く、高価なものになる。
【０００７】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、ベローズ、ダイヤフラム等の密
封感圧素子を必要とすることがなく、システム効率より
試算される最適制御線（凝縮域〜超臨界域）に近似した
制御特性を有し、凝縮器出口側冷媒の過冷却度を広域に
亙って最適制御し、また超臨界域にも対応できる冷凍サ
イクル用制御弁を提供することを目的としている。
ためになされたもので、ベローズ、ダイヤフラム等の密
封感圧素子を必要とすることがなく、システム効率より
試算される最適制御線（凝縮域〜超臨界域）に近似した
制御特性を有し、凝縮器出口側冷媒の過冷却度を広域に
亙って最適制御し、また超臨界域にも対応できる冷凍サ
イクル用制御弁を提供することを目的としている。
【０００８】
【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サイクル用制御
弁は、凝縮器出口側の冷媒圧力を有効受圧面に開弁方向
に受け、閉弁ばねのばね力を有効受圧面に閉弁方向に受
ける弁体の、前記冷媒圧力による開弁力と前記閉弁ばね
による閉弁力との平衡関係により動作し、前記凝縮器出
口側の冷媒状態を制御する冷凍サイクル用制御弁におい
て、前記閉弁ばねが温度に対して正特性を有する感温材
料により構成され、当該閉弁ばねは前記凝縮器出口側の
冷媒温度を感知し、該凝縮器出口側の冷媒温度の上昇に
応じてばね荷重を増加するものである。
めに、請求項１に記載の発明による冷凍サイクル用制御
弁は、凝縮器出口側の冷媒圧力を有効受圧面に開弁方向
に受け、閉弁ばねのばね力を有効受圧面に閉弁方向に受
ける弁体の、前記冷媒圧力による開弁力と前記閉弁ばね
による閉弁力との平衡関係により動作し、前記凝縮器出
口側の冷媒状態を制御する冷凍サイクル用制御弁におい
て、前記閉弁ばねが温度に対して正特性を有する感温材
料により構成され、当該閉弁ばねは前記凝縮器出口側の
冷媒温度を感知し、該凝縮器出口側の冷媒温度の上昇に
応じてばね荷重を増加するものである。
【０００９】請求項２に記載の発明による冷凍サイクル
用制御弁は、前記閉弁ばねを構成する感温材料がバイメ
タルであるものである。
用制御弁は、前記閉弁ばねを構成する感温材料がバイメ
タルであるものである。
【００１０】請求項３に記載の発明による冷凍サイクル
用制御弁は、前記閉弁ばねを構成する感温材料が形状記
憶合金であるものである。
用制御弁は、前記閉弁ばねを構成する感温材料が形状記
憶合金であるものである。
【００１１】請求項４に記載の発明による冷凍サイクル
用制御弁は、前記閉弁ばねが、温度に対するばね特性が
互いに異なる複数個の形状記憶合金製のばねの組合せに
より構成されているものである。
用制御弁は、前記閉弁ばねが、温度に対するばね特性が
互いに異なる複数個の形状記憶合金製のばねの組合せに
より構成されているものである。
【００１２】請求項５に記載の発明による冷凍サイクル
用制御弁は、前記弁体により開閉される弁ポートを介し
て連通する下流側弁室と上流側弁室とを有し、前記閉弁
ばねは、前記上流側弁室内において冷媒流れ中に曝され
て前記凝縮器出口側の冷媒温度を直接感知し、閉弁状態
においても前記閉弁ばねが冷媒流れ中に曝されるよう、
前記下流側弁室に向かう低流量の冷媒流れを前記上流側
弁室内に確保するためのブリードオリフィス通路が、前
記弁ポートとは別に設けられているものである。
用制御弁は、前記弁体により開閉される弁ポートを介し
て連通する下流側弁室と上流側弁室とを有し、前記閉弁
ばねは、前記上流側弁室内において冷媒流れ中に曝され
て前記凝縮器出口側の冷媒温度を直接感知し、閉弁状態
においても前記閉弁ばねが冷媒流れ中に曝されるよう、
前記下流側弁室に向かう低流量の冷媒流れを前記上流側
弁室内に確保するためのブリードオリフィス通路が、前
記弁ポートとは別に設けられているものである。
【００１３】請求項１に記載の発明による冷凍サイクル
用制御弁では、凝縮器出口側の冷媒温度の上昇に応じて
閉弁ばねのばね荷重が増加するから、制御弁特性が凝縮
器出口側の冷媒圧力と冷媒温度とにより決まり、制御弁
特性を冷媒の飽和温度−圧力特性に近似したものに設定
でき、凝縮器出口側冷媒温度の広域（広凝縮域）に亙っ
て過冷却度を最適制御することができる。
用制御弁では、凝縮器出口側の冷媒温度の上昇に応じて
閉弁ばねのばね荷重が増加するから、制御弁特性が凝縮
器出口側の冷媒圧力と冷媒温度とにより決まり、制御弁
特性を冷媒の飽和温度−圧力特性に近似したものに設定
でき、凝縮器出口側冷媒温度の広域（広凝縮域）に亙っ
て過冷却度を最適制御することができる。
【００１４】請求項２に記載の発明による冷凍サイクル
用制御弁では、バイメタルの温度−荷重負荷特性に基づ
いて、凝縮器出口側の冷媒温度の上昇に応じて閉弁ばね
のばね荷重が増加するから、制御弁特性が凝縮器出口側
の冷媒圧力と冷媒温度とにより決まり、バイメタル板の
温度−荷重負荷特性の選定によって制御弁特性を冷媒の
飽和温度−圧力特性に近似したものに設定でき、凝縮器
出口側冷媒温度の広域（広凝縮域）に亙って過冷却度を
最適制御することができる。
用制御弁では、バイメタルの温度−荷重負荷特性に基づ
いて、凝縮器出口側の冷媒温度の上昇に応じて閉弁ばね
のばね荷重が増加するから、制御弁特性が凝縮器出口側
の冷媒圧力と冷媒温度とにより決まり、バイメタル板の
温度−荷重負荷特性の選定によって制御弁特性を冷媒の
飽和温度−圧力特性に近似したものに設定でき、凝縮器
出口側冷媒温度の広域（広凝縮域）に亙って過冷却度を
最適制御することができる。
【００１５】請求項３に記載の発明による冷凍サイクル
用制御弁では、形状記憶合金の温度−荷重負荷特性に基
づいて、凝縮器出口側の冷媒温度の上昇に応じて閉弁ば
ねのばね荷重が増加するから、制御弁特性が凝縮器出口
側の冷媒圧力と冷媒温度とにより決まり、形状記憶合金
の温度−荷重負荷特性の選定によって制御弁特性が冷媒
の飽和温度−圧力特性に近似したものになり、凝縮域で
の過冷却度制御に止まらず、超臨界域も含めた広域に亙
って凝縮器出口側冷媒の圧力、温度（冷媒状態）を最適
制御することができる。
用制御弁では、形状記憶合金の温度−荷重負荷特性に基
づいて、凝縮器出口側の冷媒温度の上昇に応じて閉弁ば
ねのばね荷重が増加するから、制御弁特性が凝縮器出口
側の冷媒圧力と冷媒温度とにより決まり、形状記憶合金
の温度−荷重負荷特性の選定によって制御弁特性が冷媒
の飽和温度−圧力特性に近似したものになり、凝縮域で
の過冷却度制御に止まらず、超臨界域も含めた広域に亙
って凝縮器出口側冷媒の圧力、温度（冷媒状態）を最適
制御することができる。
【００１６】請求項４に記載の発明による冷凍サイクル
用制御弁では、各ばねの形状記憶合金製の温度−荷重負
荷特性に基づいて、凝縮器出口側の冷媒温度の上昇に応
じて閉弁ばねのばね荷重が増加するから、制御弁特性が
凝縮器出口側の冷媒圧力と冷媒温度とにより決まり、複
数の形状記憶合金の温度−荷重負荷特性の組合わせ選定
によって制御弁特性が冷媒の飽和温度−圧力特性に近似
したものになり、凝縮域での過冷却度制御に止まらず、
超臨界域も含めた広域に亙って凝縮器出口側冷媒の圧
力、温度（冷媒状態）を最適制御することができる。
用制御弁では、各ばねの形状記憶合金製の温度−荷重負
荷特性に基づいて、凝縮器出口側の冷媒温度の上昇に応
じて閉弁ばねのばね荷重が増加するから、制御弁特性が
凝縮器出口側の冷媒圧力と冷媒温度とにより決まり、複
数の形状記憶合金の温度−荷重負荷特性の組合わせ選定
によって制御弁特性が冷媒の飽和温度−圧力特性に近似
したものになり、凝縮域での過冷却度制御に止まらず、
超臨界域も含めた広域に亙って凝縮器出口側冷媒の圧
力、温度（冷媒状態）を最適制御することができる。
【００１７】請求項５に記載の発明による冷凍サイクル
用制御弁では、閉弁状態においても低流量の冷媒流れが
確保され、閉弁状態においても閉弁ばねが冷媒流れ中に
曝され、閉弁ばねが凝縮器出口側の冷媒温度に安定して
感応する。
用制御弁では、閉弁状態においても低流量の冷媒流れが
確保され、閉弁状態においても閉弁ばねが冷媒流れ中に
曝され、閉弁ばねが凝縮器出口側の冷媒温度に安定して
感応する。
【００１８】
【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。
明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】（実施の形態１）図１はこの発明による冷
凍サイクル用制御弁を組み込まれた実施の形態１を示し
ている。適用される冷凍サイクル装置は、たとえば、Ｃ
Ｏ2 を冷媒として使用する蒸気圧縮式冷凍サイクル装置
であり、通常の冷凍サイクル装置と同様に、圧縮機１、
凝縮器２、レシーバ３、蒸発器４、アキュームレータ５
と、これらを循環式に接続する冷媒通路６、７、８、９
により構成されている。
凍サイクル用制御弁を組み込まれた実施の形態１を示し
ている。適用される冷凍サイクル装置は、たとえば、Ｃ
Ｏ2 を冷媒として使用する蒸気圧縮式冷凍サイクル装置
であり、通常の冷凍サイクル装置と同様に、圧縮機１、
凝縮器２、レシーバ３、蒸発器４、アキュームレータ５
と、これらを循環式に接続する冷媒通路６、７、８、９
により構成されている。
【００２０】この発明による冷凍サイクル用制御弁１０
はレシーバ３と蒸発器４とを接続する冷媒通路７の途中
に配置されている。
はレシーバ３と蒸発器４とを接続する冷媒通路７の途中
に配置されている。
【００２１】冷凍サイクル用制御弁１０は、入口ポート
１１、上流側弁室１２、弁ポート１３、下流側弁室１
４、出口ポート１５とを有する弁ハウジング１６を有し
ており、上流側弁室１２に入口ポート１１よりも凝縮器
２の出口側の冷媒圧力Ｐｃを及ぼされ、下流側弁室１４
に出口ポート１５より蒸発器４の入口側の冷媒圧力Ｐｅ
を及ぼされる。
１１、上流側弁室１２、弁ポート１３、下流側弁室１
４、出口ポート１５とを有する弁ハウジング１６を有し
ており、上流側弁室１２に入口ポート１１よりも凝縮器
２の出口側の冷媒圧力Ｐｃを及ぼされ、下流側弁室１４
に出口ポート１５より蒸発器４の入口側の冷媒圧力Ｐｅ
を及ぼされる。
【００２２】下流側弁室１４には弁ポート１３を開閉す
るボール弁体１７が配置されている。ボール弁体１７の
有効受圧面は、凝縮器２の出口側の冷媒圧力Ｐｃを開弁
方向に受けると共に、蒸発器４の入口側の冷媒圧力Ｐｅ
を閉弁方向に受け、この圧力差（Ｐｃ＞Ｐｅ）がボール
弁体１７に有効開弁圧として作用する。
るボール弁体１７が配置されている。ボール弁体１７の
有効受圧面は、凝縮器２の出口側の冷媒圧力Ｐｃを開弁
方向に受けると共に、蒸発器４の入口側の冷媒圧力Ｐｅ
を閉弁方向に受け、この圧力差（Ｐｃ＞Ｐｅ）がボール
弁体１７に有効開弁圧として作用する。
【００２３】なお、蒸発器４の入口側の冷媒圧力Ｐｅは
一般的に安定した圧力値を示し、しかも凝縮器２の出口
側の冷媒圧力Ｐｃに対して影響度が小さいから、制御弁
の作動要因は凝縮器２の出口側の冷媒圧力Ｐｃが主体に
なり、蒸発器４の入口側の冷媒圧力Ｐｅを無視すること
が可能である。
一般的に安定した圧力値を示し、しかも凝縮器２の出口
側の冷媒圧力Ｐｃに対して影響度が小さいから、制御弁
の作動要因は凝縮器２の出口側の冷媒圧力Ｐｃが主体に
なり、蒸発器４の入口側の冷媒圧力Ｐｅを無視すること
が可能である。
【００２４】ボール弁体１７には、弁ポート１３を貫通
して上流側弁室１２に延在する弁棒１８の下端がスポッ
ト溶接等により固着されている。弁棒１８の上端側は、
弁ハウジング１６にかしめ結合されたキャップ部材１９
の案内凹部２０に摺動可能に係合し、ボール弁体１７を
開閉させるための弁棒１８の上下方向移動を案内する。
して上流側弁室１２に延在する弁棒１８の下端がスポッ
ト溶接等により固着されている。弁棒１８の上端側は、
弁ハウジング１６にかしめ結合されたキャップ部材１９
の案内凹部２０に摺動可能に係合し、ボール弁体１７を
開閉させるための弁棒１８の上下方向移動を案内する。
【００２５】下流側弁室１４には、弁ハウジング１６に
ねじ止めされたハウジング側ばねリテーナ２１とボール
弁体１７に係合している弁体側ばねリテーナ２２とが設
けられており、これらハウジング側ばねリテーナ２１と
弁体側ばねリテーナ２２との間に通常の圧縮コイルばね
による設定ばね２３が設けられていて、設定ばね２３は
弁体側ばねリテーナ２２を介してボール弁体１７を軽く
閉弁方向へ付勢している。
ねじ止めされたハウジング側ばねリテーナ２１とボール
弁体１７に係合している弁体側ばねリテーナ２２とが設
けられており、これらハウジング側ばねリテーナ２１と
弁体側ばねリテーナ２２との間に通常の圧縮コイルばね
による設定ばね２３が設けられていて、設定ばね２３は
弁体側ばねリテーナ２２を介してボール弁体１７を軽く
閉弁方向へ付勢している。
【００２６】上流側弁室１２には、弁ハウジング１６に
係止されたハウジング側ばねリテーナ２４が設けられて
おり、このハウジング側ばねリテーナ２４と、弁棒１８
に形成された段差部１８ａとの間には、温度に対して正
特性を有する断面略パンタグラフ形のバイメタルを複数
個の重ねてなるベローズ状の感温閉弁ばね２５が設けら
ていて、感温閉弁ばね２５は弁棒１８を介してボール弁
体１７を閉弁方向へ付勢している。
係止されたハウジング側ばねリテーナ２４が設けられて
おり、このハウジング側ばねリテーナ２４と、弁棒１８
に形成された段差部１８ａとの間には、温度に対して正
特性を有する断面略パンタグラフ形のバイメタルを複数
個の重ねてなるベローズ状の感温閉弁ばね２５が設けら
ていて、感温閉弁ばね２５は弁棒１８を介してボール弁
体１７を閉弁方向へ付勢している。
【００２７】感温閉弁ばね２５は、上流側弁室１２内に
おいて冷媒流れ中に曝され、凝縮器２の出口側の冷媒温
度Ｔｃを直接感知し、感温閉弁ばね２５を構成するバイ
メタルが温度に対して正特性を有していることから、凝
縮器２の出口側の冷媒温度Ｔｃの上昇に応じてばね荷重
を増加する。感温閉弁ばね２５を構成するバイメタルの
温度−荷重負荷特性は、感温閉弁ばね２５のばね特性
が、装置冷媒の飽和温度−圧力特性あるいは要求特性、
たとえばＣＯ2 冷媒の超臨界域における最適制御特性に
近似した２次曲線的なものになるように設計、選定す
る。
おいて冷媒流れ中に曝され、凝縮器２の出口側の冷媒温
度Ｔｃを直接感知し、感温閉弁ばね２５を構成するバイ
メタルが温度に対して正特性を有していることから、凝
縮器２の出口側の冷媒温度Ｔｃの上昇に応じてばね荷重
を増加する。感温閉弁ばね２５を構成するバイメタルの
温度−荷重負荷特性は、感温閉弁ばね２５のばね特性
が、装置冷媒の飽和温度−圧力特性あるいは要求特性、
たとえばＣＯ2 冷媒の超臨界域における最適制御特性に
近似した２次曲線的なものになるように設計、選定す
る。
【００２８】また、弁ハウジング１６には、弁ポート１
３とは別に、上流側弁室１２と下流側弁室１４とを連通
接続する小口径のブリードオリフィス通路２６が貫通形
成されている。
３とは別に、上流側弁室１２と下流側弁室１４とを連通
接続する小口径のブリードオリフィス通路２６が貫通形
成されている。
【００２９】上述の構成による冷凍サイクル用制御弁１
０は、ボール弁体１７が有効受圧面に受ける凝縮器２の
出口側の冷媒圧力Ｐｃと蒸発器４の入口側の冷媒圧力Ｐ
ｅとの差圧により得られる有効開弁圧による開弁力と、
設定ばね２３と感温閉弁ばね２５のばね荷重による閉弁
力との平衡関係により動作し、ボール弁体１７によって
弁ポート１３の開度を制御して凝縮器２の出口側の冷媒
状態を制御する。
０は、ボール弁体１７が有効受圧面に受ける凝縮器２の
出口側の冷媒圧力Ｐｃと蒸発器４の入口側の冷媒圧力Ｐ
ｅとの差圧により得られる有効開弁圧による開弁力と、
設定ばね２３と感温閉弁ばね２５のばね荷重による閉弁
力との平衡関係により動作し、ボール弁体１７によって
弁ポート１３の開度を制御して凝縮器２の出口側の冷媒
状態を制御する。
【００３０】感温閉弁ばね２５を構成するバイメタルの
温度−荷重負荷特性が、図２に示されているように、Ｃ
Ｏ2 冷媒の飽和温度−圧力特性に近似した２次曲線的な
ものに設計、選定されていることにより、冷凍サイクル
用制御弁１０の制御弁特性は、図３に示されているよう
に、ＣＯ2 冷媒の飽和温度−圧力特性に近似したものに
なり、臨界点以下の凝縮域では、その広域に亙って過冷
却度が制御され、ＣＯ 2 冷媒の超臨界域においても最適
制御特性が得られる。
温度−荷重負荷特性が、図２に示されているように、Ｃ
Ｏ2 冷媒の飽和温度−圧力特性に近似した２次曲線的な
ものに設計、選定されていることにより、冷凍サイクル
用制御弁１０の制御弁特性は、図３に示されているよう
に、ＣＯ2 冷媒の飽和温度−圧力特性に近似したものに
なり、臨界点以下の凝縮域では、その広域に亙って過冷
却度が制御され、ＣＯ 2 冷媒の超臨界域においても最適
制御特性が得られる。
【００３１】また、ブリードオリフィス通路２６が設け
られていることにより、閉弁状態においても上流側弁室
１２から下流側弁室１４への低流量の冷媒流れが確保さ
れ、閉弁状態においても感温閉弁ばね２５が冷媒流れ中
に曝されるから、閉弁状態時を含めて感温閉弁ばね２５
が凝縮器２の出口側の冷媒温度Ｔｃに安定して感応す
る。
られていることにより、閉弁状態においても上流側弁室
１２から下流側弁室１４への低流量の冷媒流れが確保さ
れ、閉弁状態においても感温閉弁ばね２５が冷媒流れ中
に曝されるから、閉弁状態時を含めて感温閉弁ばね２５
が凝縮器２の出口側の冷媒温度Ｔｃに安定して感応す
る。
【００３２】これらのことにより、蒸気圧縮式冷凍サイ
クル装置等の冷凍サイクル装置が広域な凝縮域に亙って
効率よく運転されることになる。
クル装置等の冷凍サイクル装置が広域な凝縮域に亙って
効率よく運転されることになる。
【００３３】なお、設定ばね２３は、感温閉弁ばね２５
のばね特性の安定化及び制御弁特性の調整を目的として
設けているものであり、ボール弁体１７と弁棒１８とが
スポット溶接された構造であれば、省略することもでき
る。
のばね特性の安定化及び制御弁特性の調整を目的として
設けているものであり、ボール弁体１７と弁棒１８とが
スポット溶接された構造であれば、省略することもでき
る。
【００３４】（実施の形態２）図４はこの発明による冷
凍サイクル用制御弁を組み込まれた実施の形態２を示し
ている。なお、図４において、図１に対応する部分は、
図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省
略する。
凍サイクル用制御弁を組み込まれた実施の形態２を示し
ている。なお、図４において、図１に対応する部分は、
図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省
略する。
【００３５】この実施の形態２では、上流側弁室１２内
に、弁棒１８に形成された段差部１８ａに係止されたは
ねリテーナ２８が設けられており、このはねリテーナ２
８と弁ハウジング１６との間には、形状記憶合金（ＳＭ
Ａ）製の圧縮コイルばねによる第１感温閉弁ばね２９と
第２感温閉弁ばね３０とが二重ばね式に設けられてい
る。
に、弁棒１８に形成された段差部１８ａに係止されたは
ねリテーナ２８が設けられており、このはねリテーナ２
８と弁ハウジング１６との間には、形状記憶合金（ＳＭ
Ａ）製の圧縮コイルばねによる第１感温閉弁ばね２９と
第２感温閉弁ばね３０とが二重ばね式に設けられてい
る。
【００３６】第１感温閉弁ばね２９を構成する形状記憶
合金と第２感温閉弁ばね３０を構成する形状記憶合金
は、ともに温度に対して正特性を有しているが、図５に
示されているように、温度に対して異なるばね荷重特性
を有している。
合金と第２感温閉弁ばね３０を構成する形状記憶合金
は、ともに温度に対して正特性を有しているが、図５に
示されているように、温度に対して異なるばね荷重特性
を有している。
【００３７】この実施の形態２では、第１感温閉弁ばね
２９と第２感温閉弁ばね３０とを合成ばねとして考えた
場合のばね特性が、装置冷媒の飽和温度−圧力特性ある
いは要求特性に近似したものになるように、各感温閉弁
ばね２９、３０の形状記憶合金の温度−荷重負荷特性を
設計、選定すればよい。
２９と第２感温閉弁ばね３０とを合成ばねとして考えた
場合のばね特性が、装置冷媒の飽和温度−圧力特性ある
いは要求特性に近似したものになるように、各感温閉弁
ばね２９、３０の形状記憶合金の温度−荷重負荷特性を
設計、選定すればよい。
【００３８】図５に示されている例では、第１感温閉弁
ばね２９は低〜中温域で正温度特性を示して３０℃程度
で飽和し、第２感温閉弁ばね３０は３０℃程度以下の低
〜中温域では実質的なばね作用をせず、３０℃程度以上
の高温域で正温度特性を示し、この第１感温閉弁ばね２
９と第２感温閉弁ばね３０とで折れ線状の合成ばね特性
が得られる。
ばね２９は低〜中温域で正温度特性を示して３０℃程度
で飽和し、第２感温閉弁ばね３０は３０℃程度以下の低
〜中温域では実質的なばね作用をせず、３０℃程度以上
の高温域で正温度特性を示し、この第１感温閉弁ばね２
９と第２感温閉弁ばね３０とで折れ線状の合成ばね特性
が得られる。
【００３９】また、この実施の形態２では、設定ばね２
３に代えて、キャップ部材１９に設けられている案内凹
部２０に、ボール弁体１７を開弁方向に付勢する弱いバ
イアスばね３１が設けられている。バイアスばね３１
は、実施の形態１における設定ばね２３と同様に、第１
感温閉弁ばね２９および第２感温閉弁ばね３０のばね特
性の安定化及び制御弁特性の調整を目的として設けてい
るものであり、省略することもできる。
３に代えて、キャップ部材１９に設けられている案内凹
部２０に、ボール弁体１７を開弁方向に付勢する弱いバ
イアスばね３１が設けられている。バイアスばね３１
は、実施の形態１における設定ばね２３と同様に、第１
感温閉弁ばね２９および第２感温閉弁ばね３０のばね特
性の安定化及び制御弁特性の調整を目的として設けてい
るものであり、省略することもできる。
【００４０】また、この実施の形態２でも、弁ハウジン
グ１６には、弁ポート１３とは別に、上流側弁室１２と
下流側弁室１４とを連通接続する小口径のブリードオリ
フィス通路２６が貫通形成されている。
グ１６には、弁ポート１３とは別に、上流側弁室１２と
下流側弁室１４とを連通接続する小口径のブリードオリ
フィス通路２６が貫通形成されている。
【００４１】上述の構成による冷凍サイクル用制御弁１
０は、ボール弁体１７の有効受圧面に受ける凝縮器２の
出口側の冷媒圧力Ｐｃと蒸発器４の入口側の冷媒圧力Ｐ
ｅとの差圧により得られる有効開弁圧による開弁力およ
びバイアスばね３１のばね力による開弁力と、第１感温
閉弁ばね２９と第２感温閉弁ばね３０の合成ばね荷重に
よる閉弁力との平衡関係により動作し、ボール弁体１７
によって弁ポート１３の開度を制御して凝縮器２の出口
側の冷媒状態を制御する。
０は、ボール弁体１７の有効受圧面に受ける凝縮器２の
出口側の冷媒圧力Ｐｃと蒸発器４の入口側の冷媒圧力Ｐ
ｅとの差圧により得られる有効開弁圧による開弁力およ
びバイアスばね３１のばね力による開弁力と、第１感温
閉弁ばね２９と第２感温閉弁ばね３０の合成ばね荷重に
よる閉弁力との平衡関係により動作し、ボール弁体１７
によって弁ポート１３の開度を制御して凝縮器２の出口
側の冷媒状態を制御する。
【００４２】第１感温閉弁ばね２９と第２感温閉弁ばね
３０とによる合成ばね特性（温度−荷重負荷特性）が、
図５に示されているように、ＣＯ2 冷媒の飽和温度−圧
力特性に近似した折れ線的なものに設計、選定されてい
ることにより、冷凍サイクル用制御弁１０の制御弁特性
は、図６に示されているように、ＣＯ2 冷媒の飽和温度
−圧力特性に近似したものになり、臨界点以下の凝縮域
では、その広域に亙って過冷却度が制御され、ＣＯ2 冷
媒の超臨界域においても最適制御特性が得られる。
３０とによる合成ばね特性（温度−荷重負荷特性）が、
図５に示されているように、ＣＯ2 冷媒の飽和温度−圧
力特性に近似した折れ線的なものに設計、選定されてい
ることにより、冷凍サイクル用制御弁１０の制御弁特性
は、図６に示されているように、ＣＯ2 冷媒の飽和温度
−圧力特性に近似したものになり、臨界点以下の凝縮域
では、その広域に亙って過冷却度が制御され、ＣＯ2 冷
媒の超臨界域においても最適制御特性が得られる。
【００４３】また、この実施の形態２でも、ブリードオ
リフィス通路２６が設けられていることにより、閉弁状
態においても上流側弁室１２から下流側弁室１４への低
流量の冷媒流れが確保され、閉弁状態においても第１感
温閉弁ばね２９、第２感温閉弁ばね３０が冷媒流れ中に
曝されるから、閉弁状態時を含めて第１感温閉弁ばね２
９、第２感温閉弁ばね３０が凝縮器２の出口側の冷媒温
度Ｔｃに安定して感応する。
リフィス通路２６が設けられていることにより、閉弁状
態においても上流側弁室１２から下流側弁室１４への低
流量の冷媒流れが確保され、閉弁状態においても第１感
温閉弁ばね２９、第２感温閉弁ばね３０が冷媒流れ中に
曝されるから、閉弁状態時を含めて第１感温閉弁ばね２
９、第２感温閉弁ばね３０が凝縮器２の出口側の冷媒温
度Ｔｃに安定して感応する。
【００４４】これらのことにより、蒸気圧縮式冷凍サイ
クル装置等の冷凍サイクル装置が広域に亙って効率よく
運転されることになる。
クル装置等の冷凍サイクル装置が広域に亙って効率よく
運転されることになる。
【００４５】形状記憶合金製の感温閉弁ばねは、装置冷
媒の飽和温度−圧力特性あるいは要求特性に応じて１個
であってもよく、また２個以上の複数個であってもよ
く、種々の特性を得ることができる。
媒の飽和温度−圧力特性あるいは要求特性に応じて１個
であってもよく、また２個以上の複数個であってもよ
く、種々の特性を得ることができる。
【００４６】（実施の形態３）図７はこの発明による冷
凍サイクル用制御弁の実施の形態３を示している。な
お、図７において、図１に対応する部分は、図１に付し
た符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
凍サイクル用制御弁の実施の形態３を示している。な
お、図７において、図１に対応する部分は、図１に付し
た符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００４７】この実施の形態３は、実施の形態１の変形
例であり、閉弁ばねが通常のばね鋼製の圧縮コイルばね
３２とバイメタル製の感温ばね３３との組合せにより構
成されている。
例であり、閉弁ばねが通常のばね鋼製の圧縮コイルばね
３２とバイメタル製の感温ばね３３との組合せにより構
成されている。
【００４８】この実施の形態３でも、冷凍サイクル用制
御弁１０は、ボール弁体１７の有効受圧面に受ける凝縮
器２の出口側の冷媒圧力Ｐｃと蒸発器４の入口側の冷媒
圧力Ｐｅとの差圧により得られる有効開弁圧による開弁
力と、設定ばね２３と閉弁ばね（圧縮コイルばね３２＋
感温ばね３３）のばね荷重による閉弁力との平衡関係に
より動作し、ボール弁体１７によって弁ポート１３の開
度を制御して凝縮器２の出口側の冷媒状態を制御する。
御弁１０は、ボール弁体１７の有効受圧面に受ける凝縮
器２の出口側の冷媒圧力Ｐｃと蒸発器４の入口側の冷媒
圧力Ｐｅとの差圧により得られる有効開弁圧による開弁
力と、設定ばね２３と閉弁ばね（圧縮コイルばね３２＋
感温ばね３３）のばね荷重による閉弁力との平衡関係に
より動作し、ボール弁体１７によって弁ポート１３の開
度を制御して凝縮器２の出口側の冷媒状態を制御する。
【００４９】この実施の形態３では、設定ばね２３と閉
弁ばねとを合成ばねとして考えた場合のばね特性が、装
置冷媒の飽和温度−圧力特性あるいは要求特性に近似し
たものになるように、感温ばね３３を構成するバイメタ
ルの温度−荷重負荷特性を設計、選定すればよい。
弁ばねとを合成ばねとして考えた場合のばね特性が、装
置冷媒の飽和温度−圧力特性あるいは要求特性に近似し
たものになるように、感温ばね３３を構成するバイメタ
ルの温度−荷重負荷特性を設計、選定すればよい。
【００５０】これにより、冷凍サイクル用制御弁１０の
制御弁特性は、装置冷媒の飽和温度−圧力特性に近似し
たものになり、臨界点以下の凝縮域では、その広域に亙
って過冷却度が制御され、また装置冷媒の超臨界域にお
いても最適制御特性が得られる。
制御弁特性は、装置冷媒の飽和温度−圧力特性に近似し
たものになり、臨界点以下の凝縮域では、その広域に亙
って過冷却度が制御され、また装置冷媒の超臨界域にお
いても最適制御特性が得られる。
【００５１】したがって、この実施の形態でも、蒸気圧
縮式冷凍サイクル装置等の冷凍サイクル装置が広域に亙
って効率よく運転されることになる。
縮式冷凍サイクル装置等の冷凍サイクル装置が広域に亙
って効率よく運転されることになる。
【００５２】
【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サイクル用制御弁によれば、
凝縮器出口側の冷媒圧力を有効受圧面に開弁方向に受
け、閉弁ばねのばね力を有効受圧面に閉弁方向に受ける
弁体の、前記冷媒圧力による開弁力と前記閉弁ばねによ
る閉弁力との平衡関係により動作し、前記凝縮器出口側
の冷媒状態を制御する冷凍サイクル用制御弁において、
前記閉弁ばねが温度に対して正特性を有する感温材料に
より構成され、当該閉弁ばねは前記凝縮器出口側の冷媒
温度を感知し、該凝縮器出口側の冷媒温度の上昇に応じ
てばね荷重を増加するものとした。
１に記載の発明による冷凍サイクル用制御弁によれば、
凝縮器出口側の冷媒圧力を有効受圧面に開弁方向に受
け、閉弁ばねのばね力を有効受圧面に閉弁方向に受ける
弁体の、前記冷媒圧力による開弁力と前記閉弁ばねによ
る閉弁力との平衡関係により動作し、前記凝縮器出口側
の冷媒状態を制御する冷凍サイクル用制御弁において、
前記閉弁ばねが温度に対して正特性を有する感温材料に
より構成され、当該閉弁ばねは前記凝縮器出口側の冷媒
温度を感知し、該凝縮器出口側の冷媒温度の上昇に応じ
てばね荷重を増加するものとした。
【００５３】このため、凝縮器出口側の冷媒温度の上昇
に応じて閉弁ばねのばね荷重が増加するから、制御弁特
性が凝縮器出口側の冷媒圧力と冷媒温度とにより決ま
り、制御弁特性を冷媒の飽和温度−圧力特性に近似した
ものに設定でき、凝縮器出口側冷媒温度の広域（広凝縮
域）に亙って過冷却度を最適制御することができ、蒸気
圧縮式冷凍サイクル装置等の冷凍サイクル装置を広域に
亙って効率よく運転することが可能になる。
に応じて閉弁ばねのばね荷重が増加するから、制御弁特
性が凝縮器出口側の冷媒圧力と冷媒温度とにより決ま
り、制御弁特性を冷媒の飽和温度−圧力特性に近似した
ものに設定でき、凝縮器出口側冷媒温度の広域（広凝縮
域）に亙って過冷却度を最適制御することができ、蒸気
圧縮式冷凍サイクル装置等の冷凍サイクル装置を広域に
亙って効率よく運転することが可能になる。
【００５４】また、ベローズ、ダイヤフラム等の密封式
の感圧素子を使用しないため、耐圧性の高い冷凍サイク
ル装置用機器を提供することができ、しかも、構造が簡
単かつ単純で、低コスト、高信頼性を得ることができ
る。
の感圧素子を使用しないため、耐圧性の高い冷凍サイク
ル装置用機器を提供することができ、しかも、構造が簡
単かつ単純で、低コスト、高信頼性を得ることができ
る。
【００５５】請求項２に記載の発明による冷凍サイクル
用制御弁によれば、閉弁ばねを構成する感温材料がバイ
メタルであるものとした。
用制御弁によれば、閉弁ばねを構成する感温材料がバイ
メタルであるものとした。
【００５６】このため、バイメタルの温度−荷重負荷特
性に基づいて、凝縮器出口側の冷媒温度の上昇に応じて
閉弁ばねのばね荷重が増加するから、制御弁特性が凝縮
器出口側の冷媒圧力と冷媒温度とにより決まり、バイメ
タル板の温度−荷重負荷特性の選定によって制御弁特性
を冷媒の飽和温度−圧力特性に近似したものに設定で
き、バイメタルの特性の自由度により、一般の感温物性
（飽和、圧縮性、等容性等）では得られにくい制御弁特
性を得ることができ、凝縮域での過冷却度制御に止まら
ず、超臨界域も含めた広域に亙って凝縮器出口側冷媒の
圧力、温度（冷媒状態）を最適制御することができる。
性に基づいて、凝縮器出口側の冷媒温度の上昇に応じて
閉弁ばねのばね荷重が増加するから、制御弁特性が凝縮
器出口側の冷媒圧力と冷媒温度とにより決まり、バイメ
タル板の温度−荷重負荷特性の選定によって制御弁特性
を冷媒の飽和温度−圧力特性に近似したものに設定で
き、バイメタルの特性の自由度により、一般の感温物性
（飽和、圧縮性、等容性等）では得られにくい制御弁特
性を得ることができ、凝縮域での過冷却度制御に止まら
ず、超臨界域も含めた広域に亙って凝縮器出口側冷媒の
圧力、温度（冷媒状態）を最適制御することができる。
【００５７】請求項３に記載の発明による冷凍サイクル
用制御弁によれば、閉弁ばねを構成する感温材料が形状
記憶合金であるものとした。
用制御弁によれば、閉弁ばねを構成する感温材料が形状
記憶合金であるものとした。
【００５８】このため、形状記憶合金の温度−荷重負荷
特性に基づいて、凝縮器出口側の冷媒温度の上昇に応じ
て閉弁ばねのばね荷重が増加するから、制御弁特性が凝
縮器出口側の冷媒圧力と冷媒温度とにより決まり、形状
記憶合金の温度−荷重負荷特性の選定によって制御弁特
性を冷媒の飽和温度−圧力特性に近似したものに設定で
き、形状記憶合金の特性の自由度により、一般の感温物
性（飽和、圧縮性、等容性等）では得られにくい制御弁
特性を得ることができ、凝縮域での過冷却度制御に止ま
らず、超臨界域も含めた広域に亙って凝縮器出口側冷媒
の圧力、温度（冷媒状態）を最適制御することができ
る。
特性に基づいて、凝縮器出口側の冷媒温度の上昇に応じ
て閉弁ばねのばね荷重が増加するから、制御弁特性が凝
縮器出口側の冷媒圧力と冷媒温度とにより決まり、形状
記憶合金の温度−荷重負荷特性の選定によって制御弁特
性を冷媒の飽和温度−圧力特性に近似したものに設定で
き、形状記憶合金の特性の自由度により、一般の感温物
性（飽和、圧縮性、等容性等）では得られにくい制御弁
特性を得ることができ、凝縮域での過冷却度制御に止ま
らず、超臨界域も含めた広域に亙って凝縮器出口側冷媒
の圧力、温度（冷媒状態）を最適制御することができ
る。
【００５９】請求項４に記載の発明による冷凍サイクル
用制御弁によれば、閉弁ばねが、温度に対するばね特性
が互いに異なる複数個の形状記憶合金製のばねの組合せ
により構成されているものとした。
用制御弁によれば、閉弁ばねが、温度に対するばね特性
が互いに異なる複数個の形状記憶合金製のばねの組合せ
により構成されているものとした。
【００６０】このため、各ばねの形状記憶合金の温度−
荷重負荷特性に基づいて、凝縮器出口側の冷媒温度の上
昇に応じて閉弁ばねのばね荷重が増加するから、制御弁
特性が凝縮器出口側の冷媒圧力と冷媒温度とにより決ま
り、複数の形状記憶合金の温度−荷重負荷特性の組合わ
せ選定によって制御弁特性を冷媒の飽和温度−圧力特性
に近似したものに設定でき、凝縮器出口側冷媒温度の広
域（広凝縮域）に亙って過冷却度を最適制御することが
でき、形状記憶合金の特性の自由度、組合せにより、一
般の感温物性（飽和、圧縮性、等容性等）では得られに
くい種々の制御弁特性を得ることができる。
荷重負荷特性に基づいて、凝縮器出口側の冷媒温度の上
昇に応じて閉弁ばねのばね荷重が増加するから、制御弁
特性が凝縮器出口側の冷媒圧力と冷媒温度とにより決ま
り、複数の形状記憶合金の温度−荷重負荷特性の組合わ
せ選定によって制御弁特性を冷媒の飽和温度−圧力特性
に近似したものに設定でき、凝縮器出口側冷媒温度の広
域（広凝縮域）に亙って過冷却度を最適制御することが
でき、形状記憶合金の特性の自由度、組合せにより、一
般の感温物性（飽和、圧縮性、等容性等）では得られに
くい種々の制御弁特性を得ることができる。
【００６１】請求項５に記載の発明による冷凍サイクル
用制御弁によれば、前記弁体により開閉される弁ポート
を介して連通する下流側弁室と上流側弁室とを有し、前
記閉弁ばねが、前記上流側弁室内において冷媒流れ中に
曝されて前記凝縮器出口側の冷媒温度を直接感知し、閉
弁状態においても前記閉弁ばねが冷媒流れ中に曝される
よう、前記下流側弁室に向かう低流量の冷媒流れを前記
上流側弁室内に確保するためのブリードオリフィス通路
が、前記弁ポートとは別に設けられているものとした。
用制御弁によれば、前記弁体により開閉される弁ポート
を介して連通する下流側弁室と上流側弁室とを有し、前
記閉弁ばねが、前記上流側弁室内において冷媒流れ中に
曝されて前記凝縮器出口側の冷媒温度を直接感知し、閉
弁状態においても前記閉弁ばねが冷媒流れ中に曝される
よう、前記下流側弁室に向かう低流量の冷媒流れを前記
上流側弁室内に確保するためのブリードオリフィス通路
が、前記弁ポートとは別に設けられているものとした。
【００６２】このため、閉弁状態においても低流量の冷
媒流れが確保され、閉弁状態においても閉弁ばねが冷媒
流れ中に曝され、閉弁ばねが凝縮器出口側の冷媒温度に
安定して感応するようになり、安定して制御弁動作か得
られる。
媒流れが確保され、閉弁状態においても閉弁ばねが冷媒
流れ中に曝され、閉弁ばねが凝縮器出口側の冷媒温度に
安定して感応するようになり、安定して制御弁動作か得
られる。
【図１】この発明による実施の形態１に係る冷凍サイク
ル用制御弁を組み込まれた冷凍サイクルを示す構成図で
ある。
ル用制御弁を組み込まれた冷凍サイクルを示す構成図で
ある。
【図２】図１の冷凍サイクル用制御弁における閉弁ばね
の温度−ばね荷重特性および制御弁特性を示すグラフで
ある。
の温度−ばね荷重特性および制御弁特性を示すグラフで
ある。
【図３】図１の冷凍サイクル用制御弁における制御弁特
性と冷媒飽和特性を示すグラフである。
性と冷媒飽和特性を示すグラフである。
【図４】この発明による実施の形態２に係る冷凍サイク
ル用制御弁を組み込まれた冷凍サイクルを示す構成図で
ある。
ル用制御弁を組み込まれた冷凍サイクルを示す構成図で
ある。
【図５】図４の冷凍サイクル用制御弁における閉弁ばね
の温度−ばね荷重特性および制御弁の合成ばね特性を示
すグラフである。
の温度−ばね荷重特性および制御弁の合成ばね特性を示
すグラフである。
【図６】図４の冷凍サイクル用制御弁における制御弁特
性と冷媒飽和特性を示すグラフである。
性と冷媒飽和特性を示すグラフである。
【図７】この発明による実施の形態３に係る冷凍サイク
ル用制御弁を示す断面図である。
ル用制御弁を示す断面図である。
１ 圧縮機 ２ 凝縮器 ３ レシーバ ４ 蒸発器 ５ アキュームレータ １０ 冷凍サイクル用制御弁 １１ 入口ポート １２ 上流側弁室 １３ 弁ポート １４ 下流側弁室 １５ 出口ポート １６ 弁ハウジング １７ ボール弁体 １８ 弁棒 ２３ 設定ばね ２５ 感温閉弁ばね ２６ ブリードオリフィス通路 ２９ 第１感温閉弁ばね ３０ 第２感温閉弁ばね ３１ バイアスばね ３２ 圧縮コイルばね ３３ 感温ばね
Claims (5)
- 【請求項１】 凝縮器出口側の冷媒圧力を有効受圧面に
開弁方向に受け、閉弁ばねのばね力を有効受圧面に閉弁
方向に受ける弁体の、前記冷媒圧力による開弁力と前記
閉弁ばねによる閉弁力との平衡関係により動作し、前記
凝縮器出口側の冷媒状態を制御する冷凍サイクル用制御
弁において、 前記閉弁ばねが温度に対して正特性を有する感温材料に
より構成され、当該閉弁ばねは前記凝縮器出口側の冷媒
温度を感知し、該凝縮器出口側の冷媒温度の上昇に応じ
てばね荷重を増加することを特徴とする冷凍サイクル用
制御弁。 - 【請求項２】 前記閉弁ばねを構成する感温材料がバイ
メタルであることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サ
イクル用制御弁。 - 【請求項３】 前記閉弁ばねを構成する感温材料が形状
記憶合金であることを特徴とする請求項１に記載の冷凍
サイクル用制御弁。 - 【請求項４】 前記閉弁ばねが、温度に対するばね特性
が互いに異なる複数個の形状記憶合金製のばねの組合せ
により構成されていることを特徴とする請求項３に記載
の冷凍サイクル用制御弁。 - 【請求項５】 前記弁体により開閉される弁ポートを介
して連通する下流側弁室と上流側弁室とを有し、前記閉
弁ばねは、前記上流側弁室内において冷媒流れ中に曝さ
れて前記凝縮器出口側の冷媒温度を直接感知し、閉弁状
態においても前記閉弁ばねが冷媒流れ中に曝されるよ
う、前記下流側弁室に向かう低流量の冷媒流れを前記上
流側弁室内に確保するためのブリードオリフィス通路
が、前記弁ポートとは別に設けられていることを特徴と
する請求項１、２、３または４に記載の冷凍サイクル用
制御弁。
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|---|---|---|---|
| JP36429098A JP3954743B2 (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | 冷凍サイクル用制御弁 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36429098A JP3954743B2 (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | 冷凍サイクル用制御弁 |
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|---|---|
| JP2000186870A true JP2000186870A (ja) | 2000-07-04 |
| JP3954743B2 JP3954743B2 (ja) | 2007-08-08 |
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|---|---|---|---|
| JP36429098A Expired - Fee Related JP3954743B2 (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | 冷凍サイクル用制御弁 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3954743B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2008214190A (ja) * | 2001-01-31 | 2008-09-18 | Mayekawa Mfg Co Ltd | ドライアイス製造方法とその装置 |
-
1998
- 1998-12-22 JP JP36429098A patent/JP3954743B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP3954743B2 (ja) | 2007-08-08 |
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