JPH0387573A - 冷媒用制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は冷凍回路、特にそれぞれ独立に使用する複数の
蒸発用熱交換器を備えた冷凍回路に於ける冷媒の供給を
制御するためのパイロット型開閉弁に関する。

〔従来の技術〕

独立の冷蔵室や冷凍室を複数個備えた冷凍設備たとえば
プレハブ冷蔵倉庫等においては、冷媒圧縮機を常時運転
していて、必要な冷蔵室等のみに冷媒を供給するように
している。この様な場合の冷媒の供給ＩＩ御用の開閉弁
は、通常それぞれの蒸発用熱交換器の前、特に膨張器の
直前に取り付けられるのが普通である。

従来、かかる開閉弁として手動のストップ弁などを用い
ていたときは、弁の上流側の配管内に滞留している冷媒
が膨張器に突入しないように徐々に弁開操作を行なうよ
うにしていた。ところが、遠隔制御のために電磁弁たと
えば電磁パイロット弁等を用いようとすると、急速な弁
開操作が行なわれるために冷媒の突入が起こる。しかも
、近時圧縮機が大型となり、また電磁制御弁が熱交換器
や膨張弁などと共に冷凍室内に一括して設けられるよう
になっているので、電磁制御弁の入口側の配管内に液化
して充満している冷媒は電磁制御弁が開くと同時に流入
し、膨張器たとえば膨張弁等に衝突して衝撃音を発生し
、また冷媒配管を振動させるばかりでなく、ときには膨
張弁等を破壊するなどの問題があった。

このような冷凍室の運転開始時における液状冷媒の突入
を緩和するには、冷媒の供給制御用の主電磁弁と並列に
小口径の副電磁弁を設けておき、まず副電磁弁を開いて
から適当な遅れ時間の後に主を磁弁を開くように制御す
ることが考えられている。しかし、電磁弁を並列に配管
で接続することは配管工事が複雑で設備費用が嵩むうえ
にごみなどの混入の機会が増加し、故障が発生しやすく
なる欠点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこで本発明は、冷媒の供給制御用に用いて上記のよう
な欠点がなく、また特別な制御装置を用いることなく冷
媒の突入を抑制緩和することができる徐動型の冷媒用制
御弁を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明の目的とする冷媒用制御弁は、冷凍回路において
膨張器の上流側に管路を介して設けられる冷媒制御用の
パイロット型開閉弁であって、第１漏洩流路と背圧室と
第２漏洩流路とパイロット弁とを順に直列に接続した制
御流路を上流通路と下流通路との間に設け、背圧室内圧
力と主弁ばねの押圧力との合力が上流通路圧力を下回っ
たとき開作動する主弁を上流通路と下流通路との間に制
御流路と並列に設け、パイロット弁入口内圧力と差圧弁
ばねの押圧力との合力が背圧室内圧力を下回ったとき閉
作動する差圧弁と第３漏洩流路とを直列に接続した制御
遅延流路を背圧室とパイロット弁との間に第２漏洩流路
と並列に設けてなり、前記第１、第２および第３漏洩流
路ならびに前記膨張器の冷媒の流通抵抗をそれぞれＡ、
Ｂ、Ｃ１Ｄとするとき、Ｂ　＞Ａ　＞ＣでかつＢＡＤで
あることを特徴とするものである。

〔作　用〕

本発明の冷媒用制御弁は、上流側に圧縮機からの冷媒供
給配管を接続し、また下流側には結合用配管を介して膨
張弁および蒸発用熱交換器を接続して、−括して冷凍室
内に設けられる。このような冷凍設備において、別の冷
凍室を稼働するために圧縮機が運転されていて当の冷媒
用制御弁が閉止しているときは、該弁の上流側の配管内
の冷媒は液化しており、また該弁の下流側の結合用配管
以降の系内冷媒は圧縮機によって殆ど吸引回収されて低
圧のガスのみが残っている。

このような状態からまずパイロット弁を開放すると、パ
イロット弁入口内の冷媒は開放されて圧力が直ちに低下
する。しかし、背圧室内の冷媒は第２漏洩流路と第３漏
洩流路とを通じて一部気化しながら下流側配管内に流れ
出し、背圧室へは第１漏洩流路を通じて冷媒が供給され
るから、背圧室内圧力は直ちには低下しない。従ってこ
れらの漏洩流路の流通抵抗によって発生する差圧によっ
て瞬間に差圧弁が閉じ、第３漏洩流路の流通は停止する
。そうすると背圧室には液状冷媒が第１漏洩流路を経て
流入し、より流通抵抗の大きい第２漏洩流路から流出す
るから、背圧室内圧力は第１漏洩流路の流通抵抗と第２
漏洩流路の流通抵抗とによって決定される高いレベルに
維持される。従って、しばらくは背圧室内圧力と主弁ば
ねの押圧力との合力は上流通路内圧力より高く、主弁は
閉止状態に止まっている。

一方、膨張弁に到る下流側配管内には液状冷媒が一部気
化しながら流入するが、膨張弁の流通抵抗は第２漏洩流
路の流通抵抗より小さ（はないから、本発明の冷媒用制
御弁と膨張弁との間の下流側配管内の圧力は次第に上昇
する。そして、これに伴ってパイロット弁人口内圧力と
差圧弁ばねの押圧力との合力が背圧室内圧力を上回ると
差圧弁が開作動し、第３漏洩流路を通じて背圧室内圧力
がパイロット弁入口内圧力および下流側配管内の圧力と
速やかに均圧化される。そうすると背圧室内圧力の低下
によって主弁が開き、上流側配管内の液状冷媒は主弁を
通じてそのまま膨張弁に向かって流れることになる。

また、この状態からパイロット弁を閉じると、第１漏洩
流路から背圧室内に流入した冷媒は第２漏洩流路および
第３漏洩流路を通過できるもののパイロット弁で遮断さ
れるから、背圧室内圧力は速やかに上流通路内圧力と均
圧化し、主弁が閉止して冷媒の膨張弁への供給は停止さ
れる。

〔実施例〕

本発明の冷媒用制御弁の例を第１図に示す。

図において、１は弁本体であって、弁室１ａの側面には
上流通路１ｂが連通して設けられ、また弁室１ａの底面
には下流通路１ｄに通ずる弁座ＩＣが設けられている。

弁室１ａ内にはピストン型の主弁体２が摺動自在に遊嵌
されていて、その背後に背圧室ｌｅを弁室１ａから区画
するとともに主弁ばね３によって弁座１ｃに向けて付勢
されている。この主弁体２には弁室１ａ側と背圧室ｌｅ
側とを連絡する第１漏洩流路２ａが設けられている。

弁本体１の上部には、差圧室４ｃを形成した頭体４ａと
帽体４ｂとが取り付けられており、頭体４ａには背圧室
１ｅと差圧室４Ｃとを連絡する第３漏洩流路４ｄが設け
られている。更に、この第３漏洩流路４ｄの背圧室ｌｅ
側開開口部接離できる差圧弁５が、差圧弁ばね６によっ
て常時は開位置を保つように付勢して設けられている。

また、この差圧弁５には背圧室１ｅと差圧室４ｃとを連
絡する第２漏洩流路５ａが設けられている。

一方、弁本体ｌの側部には、差圧室４ｃに通ずる流路１
ｆと下流通路１ｄに通ずる流路１ｇとの間を開閉するこ
とができる電磁型パイロット弁７が設けられている。な
お、７ａはボール状のパイロット弁体、７ｂはプランジ
ャ、７ｃは電磁コイルである。

このように構成された本発明の冷媒用制御弁Ｖを冷凍回
路の膨張弁Ｅおよび蒸発用熱交換器Ｈに組み合わせたと
きの回路構成を第２図に示すが、本発明の冷媒用制御弁
°Ｖにおいては、第１漏洩流路２ａ、第２漏洩流路５ａ
および第３漏洩流路４ｄの冷媒の流通抵抗をそれぞれＡ
、ＢおよびＣとするときにＢ＞Ａ＞Ｃの関係が成立する
ように構成されており、また膨張弁Ｅの冷媒の流通抵抗
をＤとするときにＢＳＤであるように選択されている。

このような冷媒制御用の回路構成を備えた冷凍回路にお
いて、冷媒用制御弁■に対する制ｉＢ信号が入力されて
いないときは、冷媒は上流通路ｌｂからパイロット弁７
の入口までを満たして制御弁Ｖ内に滞留しており、下流
通路１ｄの冷媒は膨張弁Ｅを通じて吸引回収されて低圧
ガス状態となっている。

ここで冷媒用制御弁Ｖに対する制御信号が端子Ｒから入
力されるとパイロット弁７が開き、差圧室４Ｃ内の冷媒
が下流通路１ｄに流出してその圧力が低下するために、
直ちに差圧弁５が働いて第３漏洩流路４ｄを閉じ、背圧
室ｌｅ内の冷媒は第２漏洩流路５ａのみを通じて一部気
化しながら下流通路１ｄに流入する。この間に第２漏洩
流路５ａより流通抵抗の小さい第１漏洩流路２ａから液
状冷媒が背圧室ｌｅ内に補給されるから、背圧室１ｅ内
圧力はあまり低下しない、その一方で、膨張弁Ｅは流通
抵抗が第２漏洩流路５ａより小さくはないから、下流通
路１ｄ、従って差圧室４ｃ内の圧力は次第に上昇してゆ
く。

こうして背圧室ｌｅ内の圧力と差圧室４ｃ内の圧力との
差が次第に縮まって差圧弁ばね６の押圧力より小さくな
ったときに差圧弁５が開く。そうすると背圧室ｌｅ内の
冷媒は、第２漏洩流路５ａとこれより更に流通抵抗の小
さい第３漏洩流路４ｄとを通じて急速に差圧室４ｃ内、
従って下流通路１ｄへ流出し、背圧室ｌｅ内の圧力が急
低下するに至る。その結果、主弁ばね３の押圧力によっ
て閉止されていた主弁体２が開いて、上流通路ｌｂと下
流通路１ｄとが直通し、液状冷媒が下流通路１ｄに供給
されるようになる。

このように、本発明の冷媒用制御弁は冷媒の圧力を利用
して膨張弁への冷媒の供給量を一時的に抑制することに
より、液状冷媒の突入による衝撃を緩和させることがで
きる。

〔発明の効果〕

本発明の冷媒用制御弁は、出口側の冷媒圧力がある程度
増大してから主弁が作動するようにしたパイロット式電
磁弁であって、特に徐動用の制御装置を用いる必要がな
くまた回路構成も複雑にならないので、冷凍装置の組立
や配管工事等が容易であって効率的かつ経済的に実施で
きるばかりでなく、故障等の発生しにくい信頼性の高い
冷凍装置が得られるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の冷媒用制御弁の例の構造を示す断面図
であり、 第２図は本発明の冷媒用制御弁を用いて構成された蒸発
用熱交換器ユニット部の回路構成図である。 １・・・弁本体、１ａ・・・弁室、１ｂ・・・上流通路
、ｌＣ・・・弁座、１ｄ・・・下流通路、１ｅ・・・背
圧室、１ｆ１ｇ・・・流路、２・・・主弁体、２ａ・・
・第１漏洩流路、３・・・主弁ばね、４ａ・・・頭体、
４ｂ・・・帽体、４Ｃ・・・差圧室、４ｄ・・・第３漏
洩流路、５・・・差圧弁、５ａ・・・第２漏洩流路、６
・・・差圧弁ばね、７・・・パイロット弁、７ａ・・・
パイロット弁体、７ｂ・・・プランジャ、７ｃ・・・電
磁コイル、Ｅ・・・膨張弁、Ｈ・・・蒸発用熱交換器、
Ｒ・・・端子、■・・・冷媒用制御弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　冷凍回路において膨張器の上流側に管路を介して設け
   られる冷媒制御用のパイロット型開閉弁であって、第１
   漏洩流路と背圧室と第２漏洩流路とパイロット弁とを順
   に直列に接続した制御流路を上流通路と下流通路との間
   に設け、背圧室内圧力と主弁ばねの押圧力との合力が上
   流通路圧力を下回ったとき開作動する主弁を上流通路と
   下流通路との間に制御流路と並列に設け、パイロット弁
   入口内圧力と差圧弁ばねの押圧力との合力が背圧室内圧
   力を下回ったとき閉作動する差圧弁と第３漏洩流路とを
   直列に接続した制御遅延流路を背圧室とパイロット弁と
   の間に第２漏洩流路と並列に設けてなり、前記第１、第
   ２および第３漏洩流路ならびに前記膨張器の冷媒の流通
   抵抗をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとするとき、Ｂ＞Ａ＞Ｃ
   でかつＢ≦Ｄであることを特徴とする冷媒用制御弁。