JP2685293B2 - 流体制御弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、冷蔵庫等の冷凍サイクル内に設けられ、こ
のサイクルを開閉する流体制御弁に関するものである。

従来の技術 例えば、高圧容器型の電動圧縮機を用いた冷蔵庫等の
冷凍サイクルにおいて、この電動圧縮機が停止すると、
圧力バランスの作用で冷凍サイクルの低圧側が高圧状態
になり、低圧側を通じて蒸発器に高圧ガスが流入するこ
と、並びに、高圧側である凝縮器からもキャピラリーを
介して蒸発器に流入することから運転再開時には蒸発器
に対して大きな熱負荷となり消ヒ電力量を必然的に大き
くしてしまう問題がある。

従来、蒸発器に高圧側、低圧側からの過熱ガスの流入
を阻止すべく、システム内の流体圧力を利用して、この
目的を達成する流体制御弁があるが、２つの弁装置を仕
切るパワーエレメントを有することから必然的に大型化
し、組立て精度も厳しく、組立て時間も長くかかる為、
コストも上昇し、昨今の低コスト化の要求に対応出来な
くなってきている。

以下に、ダイアフラムを用いた従来の流体制御弁につ
いて図面を参照しながら説明する。

従来の流体制御弁は、例えば実公昭61−32210号公報
で知られている。

第２図は、従来の流体制御弁を用いた冷凍システムを
示したものである。

26は流体制御弁、２は高圧容器型の電動圧縮機（以下
ロータリーコンプレッサと称す）、３は凝縮器、４はキ
ャピラリーチューブ、５は蒸発器である。

上記流体制御弁26は、凝縮器３とキャピラリーチュー
ブ４間の高圧回路Ａ内に介在される第１の弁装置31と、
蒸発器５とロータリーコンプレッサ２間の低圧回路Ｂ内
に介在される第２の弁装置32とを有する。この第１及び
第２の弁装置31,32はそれぞれ上部ケーシング33と下部
ケーシング34に形成され両ケーシング33,34を一体的に
組合せて流体制御弁26を構成するものである。すなわち
上部ケーシング33の第１の弁装置31と下部ケーシング34
の第２の弁装置32とは上部ケーシング33に固定されかつ
ベローズで成るパワーエレメント35にて上下に区画され
ており、第１の弁装置31は冷媒入口パイプ36と冷媒出口
パイプ37間に形成した弁座体38と、この弁座体38を開閉
する弁39とで構成される。この弁39は下端をパワーエレ
メント35の凹部40に嵌合しており、パワーエレメント35
が感知する高圧回路Ａ、低圧回路Ｂの圧力差並びにパワ
ーエレメント35自体の伸縮力さらにはこのパワーエレメ
ント35の伸縮力を調整する圧力調整用スプリング41の関
係によって弁座体38を開閉するものである。また第２の
弁装置32は、下部ケーシング34の一方の開口端42に固定
した冷媒入口パイプ43を有する接続管44に形成した弁座
体45と、この弁座体45を流体圧力によって開閉するリー
フバルブ46とで構成される。

なお、低圧回路Ｂを構成する冷媒出口パイプ47は、上
部ケーシング33に設けられている。

一方48は上部ケーシング33の下部開口端の内側のねじ
部49に螺合された筒状の調整部材である。

50はＯリングであり、上部ケーシング33と下部ケーシ
ング34とを上部ケーシング33の開口段付き部51にて下部
ケーシング34の開口端部52にてカシメ固定され、密閉シ
ールしている。

尚上記流体制御弁26の動作について簡単に説明する
と、ロータリーコンプレッサ２の運転時は、当然高圧回
路Ａが高圧に、低圧回路Ｂが低圧になることから、パワ
ーエレメント35はこの圧力差を感知し、スプリング41の
付勢力に打ち勝って弁39が弁座体38を開放し、またリー
フバルブ46も冷媒入口パイプ43からの冷媒圧力によって
持ち上げられ、調整部材48のストッパ面53に当接する。
もって冷媒はロータリーコンプレッサ２→凝縮器３→第
１の弁装置31→キャピラリーチューブ４→蒸発器５→第
２の弁装置32→ロータリーコンプレッサ２と流れ通常の
冷凍作用を行なう。ロータリーコンプレッサ２が停止す
ると、このコンプレッサ２の吸入側から高圧ガスが逆流
し冷媒出口パイプ47から流体制御弁26内に流入するがリ
ーフバルブ46がこの逆圧によって弁座体45を閉成する一
方、パワーエレメント35がこの時の圧力差を感知し、か
つスプリング41の付勢力によって弁39を押し上げ弁座体
38を閉成する。つまり高圧回路Ａ、低圧回路Ｂとも第
１、第２の弁装置31,32で閉じられ、蒸発器５への過熱
ガス流入を阻止するものである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の構成では部品点数も多く構
造も複雑であり、大型化になると共に組合てに非常に時
間がかかる為、コストが高くパワーエレメントにて圧力
を調整している為、パワーエレメントが大きな圧力によ
り変形もしくは破壊した場合、冷凍サイクルが全く冷え
なくなるといった欠点を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので構造も簡
単で安価な信頼性の高い流体制御弁を提供することを目
的とする。

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流体制御弁は、円筒
状に形成された本体内に第１の弁装置と第２の弁装置と
を有し、前記第１の弁装置は、第１の入口と第１の出口
とを有する第１の弁座体と、流体圧力によって前記第１
の弁座体の前記第１の入口と前記第１の出口とを同時に
開閉する第１のリーフバルブ、及び前記第１のリーフバ
ルブを前記第１の弁座体へ押圧するスプリングとより成
り、前記第２の弁装置は第２の入口を有する第２の弁座
体と、流体圧力によって前記第２の入口を開閉する第２
のリーフバルフと、前記本体内に設けた第２の出口とよ
り成り、、前記第１の弁装置と前記第２の弁装置の間
に、前記第１のリーフバルブにて前記第１の弁装置と前
記第２の弁装置との間を開閉するとともに前記スプリン
グを支持する第３の弁座体を有する第３の弁装置を構成
し、前記第３の弁座体と前記第１の弁座体の間に前記第
１のリーフバルブより、わずかに大きな内径のスリーブ
を挟持させたものである。

作用 以上のような構成によって、第１の弁装置は第３の弁
座体に第１のリーフバルブが吸着されることによって開
き、パワーエレメントの代行が可能であるとともに、ス
リーブは第３の弁座体と第１の弁座体の間に挟持される
ため、第３の弁座体と第１の弁座体の相対距離は一定
し、第１のリーフバルブの最適動作距離を確保できる。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。尚、従来例と同一部品は同一符号を用いて説
明し、構成、動作の同じところは省略する。第１図にお
いて１は流体制御弁で凝縮器３とキャピラリーチューブ
４間の高圧回路Ａ内に介在される第１の弁装置６と、蒸
発器５とロータリーコンプレッサ２間の低圧回路Ｂ内に
介在される第２の弁装置７とを有する。第１及び第２の
弁装置6,7は円筒状に形成された本体８内に形成され、
第３の弁装置９にて上下に区画されている。

第１の弁装置６は本体８の一端面に溶接にて取付けら
れ、凝縮器３に連通する第１の入口10及びキャピラリー
チューブ４に連通する第１の出口11とが同一端面上に形
成された第１の弁座体12と、第１の入口10及び第１の出
口11とを流体圧力によって同時に開閉するバルブスチー
ル材にて形成した第１のリーフバルブ13と、この第１の
リーフバルブ13を前記第１の弁座体12に押圧するスプリ
ング14とで構成される。

第２の弁装置７は、本体８の他端面にて溶接にて取付
けられ、蒸発器５に連通する第２の入口16を形成する第
２の弁座体15と、この第２の入口16を流体圧力によって
開閉する、バルブスチール材にて形成した第２のリーフ
バルブ17と、本体８内に開口し、ロータリーコンプレッ
サ２に連通する第２の出口18とで構成される。19は本体
８の、第２のリーフバルブ17と、第２の出口18の間に形
成された縮管部で、第２のリーフバルブ17の動きを規制
する。

第３の弁装置９は、第１の弁装置６と第２の弁装置７
の間に設けられ、これらを連通する連通孔20と、前記ス
プリング14を支持する支持部21を有し、第１のリーフバ
ルブ13によって開閉される第３の弁座体22を備える。

また、第３の弁座体22と第１の弁座体12の間には、内
径が第１のリーフバルブ13よりわずかに大きなスリーブ
24が挟持されている。

以上の様な構成において、次に動作を説明する。ロー
タリーコンプレッサ２の運転時は、高圧回路Ａが高圧
に、低圧回路Ｂが低圧になることから、第１のリーフバ
ルフ13はスプリング14の付勢力に打ち勝って第３の弁座
体22に吸着され、第１の弁装置６の第１の入口10と第１
の出口11は連通し、高圧の冷媒は連続して凝縮機３から
キャピラリーチューブ４に流れる。また第２の弁装置７
の第２のリーフバルブ17は第２の入口16から第２の出口
18へ流れるガスの力によって開き、低圧の冷媒は連続し
て蒸発器５からロータリーコンプレッサ２に流れる。こ
うして冷媒は、ロータリーコンプレッサ２→凝縮器３→
第１の弁装置６→キャピラリーチューブ４→蒸発器５→
第２の弁装置７→ロータリーコンプレッサ２と流れ、通
常の冷凍作用を行う。

この際第３の弁座体22と第１の弁座体12の間にはスリ
ーブ24が挟持されているため、第３の弁座体22と第１の
弁座体12の相対距離は最適動作距離にて一定するため、
第１のリーフバルフ13は確実に第３の弁座体22に吸着さ
れる。

次にロータリーコンプレッサ２が停止すると、高圧の
冷媒がロータリーコンプサッサ２から逆流し、第２の出
口18を通って第２の弁装置７に流入する。従って第２の
リーフバルブ17は第２の入口16を封止し、ロータリーコ
ンプレッサー２から蒸発器５への冷媒の流入は阻止され
るとともに、第２の弁装置７の内圧は上昇する。また高
圧回路Ａの圧力はロータリーコンプレッサ２が停止する
とともに低下していくため、第１の弁装置６の内圧は低
下する。こうして第１の弁装置６と第２の弁装置７との
圧力差が減少し、この力にスプリング14の付勢力が勝っ
た時、スプリング14は第１のリーフバルブ13を押上げ、
この第１のリーフバルブ13によって第１の入口10と第１
の出口11は同時に封止され、凝縮器３からキャピラリー
チューブ４への冷媒の流入は阻止される。以上のように
ロータリーコンプレッサ２の運転中は高圧高温の冷媒は
第１の弁装置６及び第２の弁装置７において止まり、蒸
発器５に流入しないとともに、運転時には第１の弁装置
６及び第２の弁装置７は開弁し、第３の弁装置９は冷凍
サイクル中の微細なゴミによってほとんど影響されず、
確実に高低圧間を封止するため、ベローズ等、破壊し易
く、高価なパワーエレメントが不要となり、安価で信頼
性の高い、構造も簡単な小型の流体制御弁が得られる。

発明の効果 以上のように本発明は円筒状に形成された本体内に第
１の弁装置と第２の弁装置とを有し、前記第１の弁装置
は、第１の入口と第１の出口とを有する第１の弁座体
と、流体圧力によって前記第１の弁座体の前記第１の入
口と前記第１の出口とを同時に開閉する第１のリーフバ
ルブ、及び前記第１のリーフバルブを前記第１の弁座体
へ押圧するスプリングとより成り、前記第２の弁装置は
第２の入口を有する第２の弁座体と、流体圧力によって
前記第２の入口を開閉する第２のリーフバルブと、前記
本体内に設けた第２の出口とより成り、前記第１の弁装
置と前記第２の弁装置の間に、前記第１のリーフバルブ
にて前記第１の弁装置と前記第２の弁装置との間を開閉
するとともに前記スプリングを支持する、第３の弁座体
を有する第３の弁装置を構成し、前記第３の弁座体と前
記第１の弁座体の間に、前記第１のリーフバルブよりわ
ずかに大きな内径のスリーブを挟持させることで、ベロ
ーズ等、破壊し易く、高価なパワーエレメントが不要と
なり、安価で信頼性の高い、構造も簡単な小型の流体制
御弁が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における流体制御弁及び冷凍
システム取付図、第２図は従来の流体制御弁断面及び冷
凍システム取付図である。 ６……第１の弁装置、７……第２の弁装置、８……本
体、９……第３の弁装置、10……第１の入口、11……第
１の出口、12……第１の弁座体、13……第１のリーフバ
ルブ、14……スプリング、15……第２の弁座体、16……
第２の入口、17……第２のリーフバルブ、18……第２の
出口、20……連通孔、22……第３の弁座体、24……スリ
ーブ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状に形成された本体内に第１の弁装置
   と第２の弁装置とを有し、 前記第１の弁装置は、第１の入口と第１の出口とを有す
   る第１の弁座体と、流体圧力によって前記第１の弁座体
   の前記第１の入口と前記第１の出口とを同時に開閉する
   第１のリーフバルブ、及び前記第１のリーフバルブを前
   記第１の弁座体へ押圧するスプリングとより成り、 前記第２の弁装置は、第２の入口を有する第２の弁座体
   と、流体圧力によって前記第２の入口を開閉する第２の
   リーフバルブと、前記本体内に設けた第２の出口とより
   成り、 前記第１の弁装置と前記第２の弁装置の間に、前記第１
   のリーフバルブにて前記第１の弁装置と前記第２の弁装
   置との間を開閉するとともに前記スプリングを支持す
   る、第３の弁座体を有する第３の弁装置を構成し、前記
   第３の弁座体と前記第１の弁座体の間に、前記第１のリ
   ーフバルブよりわずかに大きな内径のスリーブを挟持さ
   せてなる流体制御弁。