JP2001241809A - 超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁 - Google Patents
超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高圧制御
弁において、放熱器出口側温度を敏感に感知すること。 【解決手段】 ベローズ外側に冷媒封入の密閉室３１を
画定し、ベローズ内側３２に放熱器の出口側の冷媒温度
・圧力を及ぼされて放熱器の出口側の冷媒温度・圧力に
応じて伸縮するベローズ本体２６と、ベローズ本体２６
に接続され、当該ベローズ本体２６の伸長により開弁方
向に駆動されて弁ポート１５と共働して放熱器と蒸発器
との間の冷媒通路の連通度を制御する弁体２９とを設
け、弁体２９は、最大閉弁位置において弁ポート１５よ
り微少量離れた箇所に位置して完全締切を行わず、微少
流量の冷媒流量を確保するように構成する。
弁において、放熱器出口側温度を敏感に感知すること。 【解決手段】 ベローズ外側に冷媒封入の密閉室３１を
画定し、ベローズ内側３２に放熱器の出口側の冷媒温度
・圧力を及ぼされて放熱器の出口側の冷媒温度・圧力に
応じて伸縮するベローズ本体２６と、ベローズ本体２６
に接続され、当該ベローズ本体２６の伸長により開弁方
向に駆動されて弁ポート１５と共働して放熱器と蒸発器
との間の冷媒通路の連通度を制御する弁体２９とを設
け、弁体２９は、最大閉弁位置において弁ポート１５よ
り微少量離れた箇所に位置して完全締切を行わず、微少
流量の冷媒流量を確保するように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、炭酸ガス等によ
る冷媒を用いて超臨界域で運転される超臨界蒸気圧縮冷
凍サイクル装置において使用される高圧制御弁に関する
ものである。
る冷媒を用いて超臨界域で運転される超臨界蒸気圧縮冷
凍サイクル装置において使用される高圧制御弁に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】炭酸ガス（ＣＯ2 ）等の冷媒を超臨界域
で使用する超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置では、放熱
器の出口側の冷媒の圧力と温度とが最適制御線に沿うよ
うに制御されるよう、特開平９−２６４６２２号公報に
示されているように、放熱器出口側の冷媒温度による冷
媒封入のダイヤフラム室あるいはベローズ内の密閉室の
内圧（封入冷媒の体積変化）変化により動作する高圧制
御弁（圧力制御弁）を放熱器より蒸発器へ至る冷媒通路
の途中に設け、この高圧制御弁による放熱器−蒸発器間
の冷媒通路の連通度制御によって放熱器の出口側の冷媒
の圧力制御を行うものが知られている。
で使用する超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置では、放熱
器の出口側の冷媒の圧力と温度とが最適制御線に沿うよ
うに制御されるよう、特開平９−２６４６２２号公報に
示されているように、放熱器出口側の冷媒温度による冷
媒封入のダイヤフラム室あるいはベローズ内の密閉室の
内圧（封入冷媒の体積変化）変化により動作する高圧制
御弁（圧力制御弁）を放熱器より蒸発器へ至る冷媒通路
の途中に設け、この高圧制御弁による放熱器−蒸発器間
の冷媒通路の連通度制御によって放熱器の出口側の冷媒
の圧力制御を行うものが知られている。
【０００３】また、特開平１１−６３７４０号公報に示
されているように、高圧制御弁のベローズの耐座屈性
（耐久性）を向上させるために、ベローズの外側に冷媒
封入の密閉室を画定し、ベローズの外側に放熱器出口側
の冷媒温度が及ぶようにした高圧制御弁が提案されてい
る。
されているように、高圧制御弁のベローズの耐座屈性
（耐久性）を向上させるために、ベローズの外側に冷媒
封入の密閉室を画定し、ベローズの外側に放熱器出口側
の冷媒温度が及ぶようにした高圧制御弁が提案されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】超臨界蒸気圧縮冷凍サ
イクル装置で使用される従来の高圧制御弁は、何れも、
低負荷時には、弁体が最大閉弁位置に位置して弁ポート
を完全に締切り、高圧側と低圧側とを完全遮断する構造
になっているため、完全閉弁状態では冷媒流れが完全遮
断されてしまい、放熱器出口の温度を感度良く感知でき
ない。
イクル装置で使用される従来の高圧制御弁は、何れも、
低負荷時には、弁体が最大閉弁位置に位置して弁ポート
を完全に締切り、高圧側と低圧側とを完全遮断する構造
になっているため、完全閉弁状態では冷媒流れが完全遮
断されてしまい、放熱器出口の温度を感度良く感知でき
ない。
【０００５】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、冷媒流れを完全遮断することを
回避して超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置の制御性を確
保する超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁を
提供することを目的としている。
ためになされたもので、冷媒流れを完全遮断することを
回避して超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置の制御性を確
保する超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁を
提供することを目的としている。
【０００６】
【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超臨界蒸気圧縮冷凍
サイクル装置用高圧制御弁は、圧縮機と放熱器と蒸発器
とを炭酸ガス等による冷媒が順に循環し、超臨界域で運
転される超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置の前記放熱器
より前記蒸発器へ至る冷媒通路の途中に設けられ、前記
放熱器の出口側の冷媒温度・圧力に感応して前記放熱器
と前記蒸発器との間の冷媒通路の連通度を制御して放熱
器出口側の圧力制御を行う高圧制御弁であって、ベロー
ズ外側に冷媒封入の密閉室を画定し、ベローズ内側に前
記放熱器の出口側の冷媒温度・圧力を及ぼされ、前記放
熱器の出口側の冷媒温度・圧力に応じて伸縮するベロー
ズ装置と、前記ベローズ装置に接続され、前記ベローズ
装置の伸長により開弁方向に駆動されて弁ポートと共働
して前記放熱器と前記蒸発器との間の冷媒通路の連通度
を制御する弁体とを有し、前記弁体は、最大閉弁位置に
おいて、前記弁ポートより微少量離れた箇所に位置して
完全締切を行わず、微少流量の冷媒流量を確保するもの
である。
めに、請求項１に記載の発明による超臨界蒸気圧縮冷凍
サイクル装置用高圧制御弁は、圧縮機と放熱器と蒸発器
とを炭酸ガス等による冷媒が順に循環し、超臨界域で運
転される超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置の前記放熱器
より前記蒸発器へ至る冷媒通路の途中に設けられ、前記
放熱器の出口側の冷媒温度・圧力に感応して前記放熱器
と前記蒸発器との間の冷媒通路の連通度を制御して放熱
器出口側の圧力制御を行う高圧制御弁であって、ベロー
ズ外側に冷媒封入の密閉室を画定し、ベローズ内側に前
記放熱器の出口側の冷媒温度・圧力を及ぼされ、前記放
熱器の出口側の冷媒温度・圧力に応じて伸縮するベロー
ズ装置と、前記ベローズ装置に接続され、前記ベローズ
装置の伸長により開弁方向に駆動されて弁ポートと共働
して前記放熱器と前記蒸発器との間の冷媒通路の連通度
を制御する弁体とを有し、前記弁体は、最大閉弁位置に
おいて、前記弁ポートより微少量離れた箇所に位置して
完全締切を行わず、微少流量の冷媒流量を確保するもの
である。
【０００７】また、請求項２に記載の発明による超臨界
蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁は、請求項１に
記載の発明による超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高
圧制御弁であって、前記弁ポートが弁ハウジングに形成
され、前記弁体はねじ係合によって前記弁ハウジングに
固定されるカセット部材に組み込まれて当該カセット部
材に設けられたストッパにより閉弁方向の移動を制限さ
れ、前記カセット部材の前記弁ハウジングに対するねじ
係合位置の調整により、最大閉弁位置での前記弁体の前
記弁ポートよりの離間量が調整可能であるものである。
蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁は、請求項１に
記載の発明による超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高
圧制御弁であって、前記弁ポートが弁ハウジングに形成
され、前記弁体はねじ係合によって前記弁ハウジングに
固定されるカセット部材に組み込まれて当該カセット部
材に設けられたストッパにより閉弁方向の移動を制限さ
れ、前記カセット部材の前記弁ハウジングに対するねじ
係合位置の調整により、最大閉弁位置での前記弁体の前
記弁ポートよりの離間量が調整可能であるものである。
【０００８】また、請求項３に記載の発明による超臨界
蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁は、請求項２に
記載の発明による超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高
圧制御弁であって、前記カセット部材が筒状をなし、前
記ベローズ装置は、前記カセット部材の筒内に配置さ
れ、弁ポート側の一端部を前記カセット部材に固着され
て前記カセット部材との間に前記密閉室を画定し、前記
弁体は前記ベローズ装置の他端部に固定連結されている
ものである。
蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁は、請求項２に
記載の発明による超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高
圧制御弁であって、前記カセット部材が筒状をなし、前
記ベローズ装置は、前記カセット部材の筒内に配置さ
れ、弁ポート側の一端部を前記カセット部材に固着され
て前記カセット部材との間に前記密閉室を画定し、前記
弁体は前記ベローズ装置の他端部に固定連結されている
ものである。
【０００９】また、請求項４に記載の発明による超臨界
蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁は、請求項１〜
３の何れかに記載の発明による超臨界蒸気圧縮冷凍サイ
クル装置用高圧制御弁であって、前記密閉室に前記放熱
器の出口側の冷媒の温度を感知する感温筒が接続されて
いるものである。
蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁は、請求項１〜
３の何れかに記載の発明による超臨界蒸気圧縮冷凍サイ
クル装置用高圧制御弁であって、前記密閉室に前記放熱
器の出口側の冷媒の温度を感知する感温筒が接続されて
いるものである。
【００１０】請求項１に記載の発明による超臨界蒸気圧
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁によれば、弁体は、最
大閉弁位置においても、弁ポートより微少量離れた箇所
に位置して完全締切を行わず、微少流量の冷媒流量を確
保する。
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁によれば、弁体は、最
大閉弁位置においても、弁ポートより微少量離れた箇所
に位置して完全締切を行わず、微少流量の冷媒流量を確
保する。
【００１１】請求項２に記載の発明による超臨界蒸気圧
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁によれば、カセット部
材の弁ハウジングに対するねじ係合位置の調整によって
最大閉弁位置での弁体の弁ポートよりの離間量が調整さ
れ、この離間量調整により、弁体が最大閉弁位置に位置
している状態での冷媒流量（必要最小流量）が調整され
る。
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁によれば、カセット部
材の弁ハウジングに対するねじ係合位置の調整によって
最大閉弁位置での弁体の弁ポートよりの離間量が調整さ
れ、この離間量調整により、弁体が最大閉弁位置に位置
している状態での冷媒流量（必要最小流量）が調整され
る。
【００１２】請求項３に記載の発明による超臨界蒸気圧
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁によれば、ベローズ装
置はカセット部材の筒内に配置され、弁ポート側の一端
部をカセット部材に固着されてカセット部材との間に密
閉室を画定し、弁体はベローズ装置の他端部に固定連結
されている。
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁によれば、ベローズ装
置はカセット部材の筒内に配置され、弁ポート側の一端
部をカセット部材に固着されてカセット部材との間に密
閉室を画定し、弁体はベローズ装置の他端部に固定連結
されている。
【００１３】また、請求項４に記載の発明による超臨界
蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁によれば、密閉
室に接続された感温筒が放熱器の出口側の冷媒の温度を
感知する。
蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁によれば、密閉
室に接続された感温筒が放熱器の出口側の冷媒の温度を
感知する。
【００１４】
【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。
【００１５】図１はこの発明による高圧制御弁が組み込
まれる超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置を示している。
この冷凍サイクル装置は、圧縮機１と、放熱器（ガスク
ーラ）２と、蒸発器３と、アキュムレータ４が冷媒通路
（配管）５、６、７により閉ループ状に連通接続され、
この閉ループを炭酸ガス（ＣＯ2 ）等による冷媒が循環
する。
まれる超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置を示している。
この冷凍サイクル装置は、圧縮機１と、放熱器（ガスク
ーラ）２と、蒸発器３と、アキュムレータ４が冷媒通路
（配管）５、６、７により閉ループ状に連通接続され、
この閉ループを炭酸ガス（ＣＯ2 ）等による冷媒が循環
する。
【００１６】放熱器２より蒸発器３へ至る冷媒通路６の
途中には、放熱器２の出口側の冷媒温度・圧力に感応し
て放熱器２と蒸発器３との連通・遮断および連通度を定
量的に制御して放熱器出口側の圧力制御を行う高圧制御
弁８と、放熱器２の出口側の冷媒の圧力が所定値以上の
場合に開弁する逃し弁９とが互いに並列に設けられてい
る。
途中には、放熱器２の出口側の冷媒温度・圧力に感応し
て放熱器２と蒸発器３との連通・遮断および連通度を定
量的に制御して放熱器出口側の圧力制御を行う高圧制御
弁８と、放熱器２の出口側の冷媒の圧力が所定値以上の
場合に開弁する逃し弁９とが互いに並列に設けられてい
る。
【００１７】つぎに、本発明による高圧制御弁８の詳細
構造を図２を参照して説明する。高圧制御弁８は弁ハウ
ジング１０を有している。弁ハウジング１０は、放熱器
出口側に接続される入口ポート（高圧側ポート）１１
と、蒸発器３の入口側の冷媒通路９を接続される出口ポ
ート（低圧側ポート）１２と、連通孔１３によって入口
ポート１１に連通するボア１４と、ボア１４の底部に開
口してボア１４を出口ポート１２に連通接続する弁ポー
ト１５とを形成されている。
構造を図２を参照して説明する。高圧制御弁８は弁ハウ
ジング１０を有している。弁ハウジング１０は、放熱器
出口側に接続される入口ポート（高圧側ポート）１１
と、蒸発器３の入口側の冷媒通路９を接続される出口ポ
ート（低圧側ポート）１２と、連通孔１３によって入口
ポート１１に連通するボア１４と、ボア１４の底部に開
口してボア１４を出口ポート１２に連通接続する弁ポー
ト１５とを形成されている。
【００１８】ボア１４にはカセット部材２０が挿入さ
れ、カセット部材２０は、ねじ部１６によって、図２の
上下方向に、ねじ止め位置調整可能に弁ハウジング１０
にねじ止めされている。
れ、カセット部材２０は、ねじ部１６によって、図２の
上下方向に、ねじ止め位置調整可能に弁ハウジング１０
にねじ止めされている。
【００１９】カセット部材２０は、上下開口の筒状のカ
セット本体２１と、カセット本体２１の上端部のねじ部
２２にねじ係合してカセット本体２１の上端開口を閉じ
る調整ねじ部材２３とにより構成されている。なお、カ
セット部材２０と弁ハウジング１０との嵌合部と、カセ
ット本体２１と調整ねじ部材２３との間には各々、気密
シール用のＯリング２４、２５が設けられている。
セット本体２１と、カセット本体２１の上端部のねじ部
２２にねじ係合してカセット本体２１の上端開口を閉じ
る調整ねじ部材２３とにより構成されている。なお、カ
セット部材２０と弁ハウジング１０との嵌合部と、カセ
ット本体２１と調整ねじ部材２３との間には各々、気密
シール用のＯリング２４、２５が設けられている。
【００２０】カセット部材２０の筒内にはベローズ本体
２６が配置されている。ベローズ本体２６は弁ポート１
５側の一端部（下端部）にフランジ付き接続リング２７
を電子ビーム溶接等により気密に固着され、フランジ付
き接続リング２７がカセット本体２１の下端フランジ部
２８に接合した状態で、電子ビーム溶接等によりカセッ
ト本体２１に気密に固着されている。
２６が配置されている。ベローズ本体２６は弁ポート１
５側の一端部（下端部）にフランジ付き接続リング２７
を電子ビーム溶接等により気密に固着され、フランジ付
き接続リング２７がカセット本体２１の下端フランジ部
２８に接合した状態で、電子ビーム溶接等によりカセッ
ト本体２１に気密に固着されている。
【００２１】ベローズ本体２６の他端部（上端部）はカ
セット部材２０の筒内にあり、この端部にニードル弁体
２９の基部フランジ３０が電子ビーム溶接等により気密
に固定連結され、基部フランジ３０によってベローズ本
体２６の上端が気密に閉じられている。
セット部材２０の筒内にあり、この端部にニードル弁体
２９の基部フランジ３０が電子ビーム溶接等により気密
に固定連結され、基部フランジ３０によってベローズ本
体２６の上端が気密に閉じられている。
【００２２】上述の接続構造により、ベローズ本体２６
は、フランジ付き接続リング２７およびニードル弁体２
９の基部フランジ３０と共働してベローズ外側に、カセ
ット本体２１と調整ねじ部材２３との間に密閉室３１を
画定しており、ベローズ内側３２は、フランジ付き接続
リング２７による下端開口３３によってボア１４の底部
および入口ポート１１に連通しており、このベローズ内
側３２に放熱器出口側に冷媒温度・圧力を及ぼされる。
は、フランジ付き接続リング２７およびニードル弁体２
９の基部フランジ３０と共働してベローズ外側に、カセ
ット本体２１と調整ねじ部材２３との間に密閉室３１を
画定しており、ベローズ内側３２は、フランジ付き接続
リング２７による下端開口３３によってボア１４の底部
および入口ポート１１に連通しており、このベローズ内
側３２に放熱器出口側に冷媒温度・圧力を及ぼされる。
【００２３】調整ねじ部材２３には、密閉室３１にガス
を封入するためのガス導入孔３４が形成されている共
に、ガス導入孔３４に連通している封入ガス管３５がろ
う付け等により気密に取り付けられている。
を封入するためのガス導入孔３４が形成されている共
に、ガス導入孔３４に連通している封入ガス管３５がろ
う付け等により気密に取り付けられている。
【００２４】図３は二酸化炭素の飽和蒸気線と、例とし
ての最適制御線とを示している。このような特性を得る
ために、密閉室３１には、ＣＯ2 ガスあるいはＣＯ2 ガ
スとＮ2 ガスとの混合冷媒が所定量封入されている。な
お、封入冷媒の密度は調整ねじ部材２３により調整する
ことができる。
ての最適制御線とを示している。このような特性を得る
ために、密閉室３１には、ＣＯ2 ガスあるいはＣＯ2 ガ
スとＮ2 ガスとの混合冷媒が所定量封入されている。な
お、封入冷媒の密度は調整ねじ部材２３により調整する
ことができる。
【００２５】カセット本体２１の内筒部にはストッパ段
差部３６が形成されており、ストッパ段差部３６にニー
ドル弁体２９の基部フランジ３０が当接することによ
り、ニードル弁体２９の最降下位置、換言すれば、ニー
ドル弁体２９の最大閉弁位置を規定している。また、ニ
ードル弁体２９の基部フランジ３０が調整ねじ部材２３
の先端面に当接することにより、ニードル弁体２９の最
大開弁位置（ベローズの最大伸長量）が規定されてい
る。
差部３６が形成されており、ストッパ段差部３６にニー
ドル弁体２９の基部フランジ３０が当接することによ
り、ニードル弁体２９の最降下位置、換言すれば、ニー
ドル弁体２９の最大閉弁位置を規定している。また、ニ
ードル弁体２９の基部フランジ３０が調整ねじ部材２３
の先端面に当接することにより、ニードル弁体２９の最
大開弁位置（ベローズの最大伸長量）が規定されてい
る。
【００２６】ストッパ段差部３６により定められるニー
ドル弁体２９の最大閉弁位置（弁リフト量＝０）は、図
示されているように、ニードル弁体２９が弁ポート１５
より微少量離れた箇所であって、弁ポート１５を完全に
は締切らない箇所であり、ニードル弁体２９は、図４に
示されているように、最大閉弁位置において、弁ポート
１５に微少な流路開口面積ΔＡを持ち、微少流量の冷媒
流量を確保する。
ドル弁体２９の最大閉弁位置（弁リフト量＝０）は、図
示されているように、ニードル弁体２９が弁ポート１５
より微少量離れた箇所であって、弁ポート１５を完全に
は締切らない箇所であり、ニードル弁体２９は、図４に
示されているように、最大閉弁位置において、弁ポート
１５に微少な流路開口面積ΔＡを持ち、微少流量の冷媒
流量を確保する。
【００２７】上述のような構成による高圧制御弁８で
は、｛（高圧側圧力−低圧側圧力）×ベローズ有効面
積｝＋ベローズ圧縮荷重が、（ベローズ外圧（封入冷媒
圧力）×ベローズ有効面積）を上回ると、ベローズ本体
２６が伸長してニードル弁体２９が開弁方向に駆動さ
れ、高圧側圧力を最適圧力に制御する。
は、｛（高圧側圧力−低圧側圧力）×ベローズ有効面
積｝＋ベローズ圧縮荷重が、（ベローズ外圧（封入冷媒
圧力）×ベローズ有効面積）を上回ると、ベローズ本体
２６が伸長してニードル弁体２９が開弁方向に駆動さ
れ、高圧側圧力を最適圧力に制御する。
【００２８】ニードル弁体２９は、最大閉弁位置におい
ても、弁ポート１５より微少量離れた箇所に位置して完
全締切を行わず、微少流量の冷媒流量を確保するから、
放熱器出口側の冷媒温度を感度良く感知することがで
き、超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置を効率良く運転す
ることができる。
ても、弁ポート１５より微少量離れた箇所に位置して完
全締切を行わず、微少流量の冷媒流量を確保するから、
放熱器出口側の冷媒温度を感度良く感知することがで
き、超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置を効率良く運転す
ることができる。
【００２９】カセット部材２０の弁ハウジング１０に対
するねじ係合位置の調整によってカセット部材２０全体
が弁ハウジング１０に対して上下変位し、最大閉弁位置
でのニードル弁体２９の弁ポート１５よりの離間量を容
易に調整することができる。この離間量調整により、ニ
ードル弁体２９が最大閉弁位置にある状態での冷媒流量
（必要最小流量）を微調整でき、必要最小流量を最適値
に設定できる。また、調整ねじ部材２３のねじ係合位置
の調整により、ニードル弁体２９の最大開弁位置を調整
することもできる。なお、調整後は、ねじのゆるみ止め
として接着剤処理又は止ねじによる処理等が施される。
するねじ係合位置の調整によってカセット部材２０全体
が弁ハウジング１０に対して上下変位し、最大閉弁位置
でのニードル弁体２９の弁ポート１５よりの離間量を容
易に調整することができる。この離間量調整により、ニ
ードル弁体２９が最大閉弁位置にある状態での冷媒流量
（必要最小流量）を微調整でき、必要最小流量を最適値
に設定できる。また、調整ねじ部材２３のねじ係合位置
の調整により、ニードル弁体２９の最大開弁位置を調整
することもできる。なお、調整後は、ねじのゆるみ止め
として接着剤処理又は止ねじによる処理等が施される。
【００３０】また、図５、図６に示されているように、
封入ガス管３５に感温筒３７を連通接続し、感温筒３７
を放熱器出口近傍に配置することにより、放熱器出口側
の冷媒温度をベローズ内側３２と感温筒３７の両方で敏
感に感知することができる。
封入ガス管３５に感温筒３７を連通接続し、感温筒３７
を放熱器出口近傍に配置することにより、放熱器出口側
の冷媒温度をベローズ内側３２と感温筒３７の両方で敏
感に感知することができる。
【００３１】なお、ボア１４（弁ハウジング１０）を放
熱器２のブロックの一部に形成、組み込む構成すること
もできる。
熱器２のブロックの一部に形成、組み込む構成すること
もできる。
【００３２】また、冷凍サイクル装置で使用する冷媒
は、二酸化炭素に限られることはなく、メタン、エタ
ン、プロパン等の流体を冷媒として使用することもでき
る。
は、二酸化炭素に限られることはなく、メタン、エタ
ン、プロパン等の流体を冷媒として使用することもでき
る。
【００３３】
【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超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置
用高圧制御弁によれば、ベローズ本体の外側に密閉室が
設けられているので、循環冷媒圧力が作用しない状態に
おいてベローズが縮む方向に圧力が作用するから、ベロ
ーズ内側から圧力が作用する場合に比してベローズ本体
が座屈しにくくなる。また、弁体は、最大閉弁位置にお
いても、弁ポートより微少量離れた箇所に位置して完全
締切を行わず、微少流量の冷媒流量を確保するから、冷
媒流れが完全遮断されてしまうことが回避され、超臨界
蒸気圧縮冷凍サイクル装置の制御性を確保することがで
きる。
１に記載の発明による超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置
用高圧制御弁によれば、ベローズ本体の外側に密閉室が
設けられているので、循環冷媒圧力が作用しない状態に
おいてベローズが縮む方向に圧力が作用するから、ベロ
ーズ内側から圧力が作用する場合に比してベローズ本体
が座屈しにくくなる。また、弁体は、最大閉弁位置にお
いても、弁ポートより微少量離れた箇所に位置して完全
締切を行わず、微少流量の冷媒流量を確保するから、冷
媒流れが完全遮断されてしまうことが回避され、超臨界
蒸気圧縮冷凍サイクル装置の制御性を確保することがで
きる。
【００３４】請求項２に記載の発明による超臨界蒸気圧
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁によれば、カセット部
材の弁ハウジングに対するねじ係合位置の調整によって
最大閉弁位置での弁体の弁ポートよりの離間量が調整さ
れるから、この離間量調整により、弁体が最大閉弁位置
に位置している状態での冷媒流量（必要最小流量）が容
易に調整され、必要最小流量を最適値に設定できる。
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁によれば、カセット部
材の弁ハウジングに対するねじ係合位置の調整によって
最大閉弁位置での弁体の弁ポートよりの離間量が調整さ
れるから、この離間量調整により、弁体が最大閉弁位置
に位置している状態での冷媒流量（必要最小流量）が容
易に調整され、必要最小流量を最適値に設定できる。
【００３５】請求項３に記載の発明による超臨界蒸気圧
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁によれば、ベローズ装
置はカセット部材の筒内に配置され、弁ポート側の一端
部をカセット部材に固着されてカセット部材との間に密
閉室を画定し、弁体はベローズ装置の他端部に固定連結
されているから、コンパクトな設計が可能になる。
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁によれば、ベローズ装
置はカセット部材の筒内に配置され、弁ポート側の一端
部をカセット部材に固着されてカセット部材との間に密
閉室を画定し、弁体はベローズ装置の他端部に固定連結
されているから、コンパクトな設計が可能になる。
【００３６】請求項４に記載の発明による超臨界蒸気圧
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁は、密閉室に接続され
た感温筒が放熱器の出口側の冷媒の温度を感知するか
ら、放熱器出口側の冷媒温度をベローズ内側と感温筒の
両方で敏感に感知することができる。
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁は、密閉室に接続され
た感温筒が放熱器の出口側の冷媒の温度を感知するか
ら、放熱器出口側の冷媒温度をベローズ内側と感温筒の
両方で敏感に感知することができる。
【図１】この発明による高圧制御弁が組み込まれる超臨
界蒸気圧縮冷凍サイクル装置の一つの実施の形態を示す
回路図である。
界蒸気圧縮冷凍サイクル装置の一つの実施の形態を示す
回路図である。
【図２】この発明による超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装
置用高圧制御弁の一つの実施の形態を示す断面図であ
る。
置用高圧制御弁の一つの実施の形態を示す断面図であ
る。
【図３】二酸化炭素の飽和蒸気線と、理想とされる高圧
制御弁特性を示すグラフである。
制御弁特性を示すグラフである。
【図４】この発明による高圧制御弁の弁開特性を示す弁
リフト−流路開口面積特性図である。
リフト−流路開口面積特性図である。
【図５】この発明による高圧制御弁が組み込まれる超臨
界蒸気圧縮冷凍サイクル装置の他の実施の形態を示す回
路図である。
界蒸気圧縮冷凍サイクル装置の他の実施の形態を示す回
路図である。
【図６】この発明による超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装
置用高圧制御弁の他の実施の形態を示す断面図である。
置用高圧制御弁の他の実施の形態を示す断面図である。
１ 圧縮機 ２ 放熱器 ３ 蒸発器 ４ アキュムレータ ８ 高圧制御弁 ９ 逃し弁 １０ 弁ハウジング １１ 入口ポート １２ 出口ポート １４ ボア １５ 弁ポート １６ ねじ部 ２０ カセット部材 ２６ ベローズ本体 ２９ ニードル弁体 ３１ 密閉室 ３２ ベローズ内側 ３６ ストッパ段差部 ３７ 感温筒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２５Ｂ 1/00 ３０４ Ｆ２５Ｂ 1/00 ３０４Ｐ ３９５ ３９５Ｚ
Claims (4)
- 【請求項１】 圧縮機と放熱器と蒸発器とを炭酸ガス等
による冷媒が順に循環し、超臨界域で運転される超臨界
蒸気圧縮冷凍サイクル装置の前記放熱器より前記蒸発器
へ至る冷媒通路の途中に設けられ、前記放熱器の出口側
の冷媒温度・圧力に感応して前記放熱器と前記蒸発器と
の間の冷媒通路の連通度を制御して放熱器出口側の圧力
制御を行う高圧制御弁であって、 ベローズ外側に冷媒封入の密閉室を画定し、ベローズ内
側に前記放熱器の出口側の冷媒温度・圧力を及ぼされ、
前記放熱器の出口側の冷媒温度・圧力に応じて伸縮する
ベローズ装置と、 前記ベローズ装置に接続され、前記ベローズ装置の伸長
により開弁方向に駆動されて弁ポートと共働して前記放
熱器と前記蒸発器との間の冷媒通路の連通度を制御する
弁体とを有し、 前記弁体は、最大閉弁位置において、前記弁ポートより
微少量離れた箇所に位置して完全締切を行わず、微少流
量の冷媒流量を確保することを特徴とする超臨界蒸気圧
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁。 - 【請求項２】 前記弁ポートは弁ハウジングに形成さ
れ、前記弁体はねじ係合によって前記弁ハウジングに固
定されるカセット部材に組み込まれて当該カセット部材
に設けられたストッパにより閉弁方向の移動を制限さ
れ、前記カセット部材の前記弁ハウジングに対するねじ
係合位置の調整により、最大閉弁位置での前記弁体の前
記弁ポートよりの離間量が調整可能であることを特徴と
する請求項１記載の超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置用
高圧制御弁。 - 【請求項３】 前記カセット部材は筒状をなし、前記ベ
ローズ装置は、前記カセット部材の筒内に配置され、弁
ポート側の一端部を前記カセット部材に固着されて前記
カセット部材との間に前記密閉室を画定し、前記弁体は
前記ベローズ装置の他端部に固定連結されていることを
特徴とする請求項２記載の超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル
装置用高圧制御弁。 - 【請求項４】 前記密閉室に前記放熱器の出口側の冷媒
の温度を感知する感温筒が接続されていることを特徴と
する請求項１〜３の何れかに記載の超臨界蒸気圧縮冷凍
サイクル装置用高圧制御弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000056840A JP4044714B2 (ja) | 2000-03-02 | 2000-03-02 | 超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000056840A JP4044714B2 (ja) | 2000-03-02 | 2000-03-02 | 超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001241809A true JP2001241809A (ja) | 2001-09-07 |
| JP4044714B2 JP4044714B2 (ja) | 2008-02-06 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000056840A Expired - Fee Related JP4044714B2 (ja) | 2000-03-02 | 2000-03-02 | 超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4044714B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006079408A1 (de) * | 2005-01-27 | 2006-08-03 | Otto Egelhof Gmbh & Co. Kg | Expansionsventil |
| WO2007006632A1 (de) * | 2005-07-12 | 2007-01-18 | Robert Bosch Gmbh | Kälteanlage, insbesondere kraftfahrzeug-klimaanlage |
| JP2015161301A (ja) * | 2014-04-22 | 2015-09-07 | 株式会社テージーケー | 可変容量圧縮機用制御弁 |
| CN106402443A (zh) * | 2016-11-02 | 2017-02-15 | 北京宇航系统工程研究所 | 一种带有自动充放气装置的安全阀 |
| CN109027273A (zh) * | 2018-10-23 | 2018-12-18 | 广州达意隆包装机械股份有限公司 | 一种限流阀及灌装设备 |
| JP2021021439A (ja) * | 2019-07-26 | 2021-02-18 | 株式会社鷺宮製作所 | 膨張弁及び冷凍サイクルシステム |
-
2000
- 2000-03-02 JP JP2000056840A patent/JP4044714B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| CN109027273A (zh) * | 2018-10-23 | 2018-12-18 | 广州达意隆包装机械股份有限公司 | 一种限流阀及灌装设备 |
| JP2021021439A (ja) * | 2019-07-26 | 2021-02-18 | 株式会社鷺宮製作所 | 膨張弁及び冷凍サイクルシステム |
| JP7134146B2 (ja) | 2019-07-26 | 2022-09-09 | 株式会社鷺宮製作所 | 膨張弁及び冷凍サイクルシステム |
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