JPH045967Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は冷凍装置に関するものである。

（従来の技術） 暖房運転中に、圧縮機からの吐出ガス冷媒（ホ
ツトガス）を室外熱交換器にバイパスさせること
によつてデフロスト制御を行うようにした冷凍装
置は、例えば実開昭60−92061号公報に記載され
ているように公知である。この冷凍装置は第３図
に示すように、室内熱交換器５１と室外熱交換器
５２とを液管５３及びガス管５４によつて並列接
続し、上記ガス管５４に四路切換弁５５を介設し
てこの四路切換弁５５に圧縮機５６の吐出配管５
７と吸込配管５８とを接続し、かつ圧縮機５６か
らの吐出ガス冷媒を直接室外熱交換器５２に導い
て暖房運転時のデフロスト制御を行うべく上記吐
出配管５７と液管５３との間にバイパス管５９が
接続されている。すなわち、暖房運転時に開閉弁
６０を開弁することによつて、吐出配管５７のホ
ツトガスを、バイパス管５９を経由して室外熱交
換器５２へと供給し得るようなされているのであ
る。

ところで上記のような冷凍装置においては、冷
房運転時に、配管の熱影響等によつて圧縮機５６
の吸込配管５８内の冷媒の過熱度が上昇し、吐出
ガス温度が上昇しすぎるという不具合の生ずるこ
とがある。そこで上記のような装置において、バ
イパス管５９の一端を、圧縮機５６の吐出配管５
７に接続するのではなく、室内熱交換器５１と四
路切換弁５５との間のガス管５４ａに接続し、暖
房運転時には該バイパス管５９にホツトガスを供
給してデフロストを行ない、一方冷房運転時に
は、上記液管５３の液冷媒をバイパス管５９を経
由してガス管５４ａに供給して液インジエクシヨ
ンを行ない、上記過熱度を制御することが考えら
れる。この場合、インジエクシヨンされる液冷媒
量を調整する必要があるために、上記切換弁６０
に対しては、開閉機能に加えて流量制御機能が必
要とされることになる。このような２つの機能を
有する制御弁としては、例えば実開昭60−123572
号公報に記載された制御弁を挙げることができ
る。この制御弁は第４図に示すように、第１通路
を構成する接続管６１と第２通路を構成する接続
管６２とを弁本体６３に直角方向に取着し、弁本
体６３内に両通路を連通する連通路６４を穿設す
ると共にこの連通路６４内に弁座６５を形成し、
かつ上記弁本体６３内に上記弁座６５に当接、離
反して上記連通路６４の開閉を行う弁体６６を配
置して成るものである。このような制御弁によれ
ば、弁の開閉だけでなく、弁体６６の移動量を調
整することにより、液インジエクシヨン制御を行
う際に所定開度のオリフイスを形成することが可
能である。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら上記のような制御弁を使用した場
合、次のような欠点が生じる。それは、デフロス
トを行なう際には、多量のホツトガスを通過させ
る必要があるために、弁口径を大きく設定する必
要がある訳であるが、弁口径をこのように大きく
した場合には液インジエクシヨンを行なう際に、
精度のよい流量制御を行なうことが困難になると
いうことである。

この考案は上記した従来の欠点を解決するため
になされたものであつて、その目的は、デフロス
トと液インジエクシヨン制御との両者を良好に行
うことができる冷凍装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） そこでこの考案の冷凍装置においては、室内熱
交換器４４と室外熱交換器３６とを液管３７とガ
ス管３８，４３とによつて接続し、上記液管３７
に膨張弁４７を介設すると共に上記ガス管３８，
４３に四路切換弁３９を介設し、かつ上記四路切
換弁３９に圧縮機４０の吐出配管４１と吸込配管
４２とをそれぞれ接続し、さらに上記液管３７の
うち上記室外熱交換器３６と膨張弁４７との間に
位置する部分と、上記ガス管４３のうち上記室内
熱交換器４４と四路切換弁３９との間に位置する
部分とをバイパス管４９によつて接続し、このバ
イパス管４９の途中に制御弁Ａを介設した冷凍装
置であつて、上記制御弁Ａは、上記バイパス管４
９の上記液管３７側に接続される第１通路２及び
第３通路４と、上記バイパス管４９の上記ガス管
４３側に接続される第２通路３とを弁本体１にそ
れぞれ穿設し、上記第３通路４と第２通路３とを
第２流路６を介して連通させ、この第２流路６内
には、第２弁座８を設けてある。一方上記弁本体
１内には第２弁体９を摺動自在に配置し、この第
２弁体９には、上記第２弁座８に当接、離反して
上記第２流路６を開閉する弁部９ｂを設けると共
に、この第２弁体９を付勢手段２７にて閉弁方向
に付勢してある。さらに上記第２弁体９内には上
記第１通路２と第２通路３を連通させる第１流路
１１を設け、この流路１１内には第１弁座１２を
形成し、またこの第１弁座１２に当接、離反して
第１流路１１を開閉する第１弁体１３を、上記弁
本体１内に上記第２弁体９と略同方向に摺動自在
に配置してある。一方上記弁本体１には上記第１
弁体１３を駆動するための駆動機構１７を設け、
さらに上記第１弁体１３と第２弁体９との間には
係合手段２８，２９を設け、上記第１弁体１３の
移動による第１弁座１２の開弁後、さらに開弁方
向に第１弁体１３を移動させたときに上記係合手
段２８，２９を介して第２弁体９を開弁方向に移
動させるべく構成してある。

（作用） このような構成において、通常の冷房及び暖房
運転時は、上記バイパス管４９の制御弁Ａを閉状
態の保持しておく。そして冷房運転時に液インジ
エクシヨンを行う場合は、上記制御弁Ａの第１弁
体１３の開度を制御し、第１通路２の高圧液冷媒
を第２通路３を通して圧縮機４０側へと導き、冷
媒を適正な過熱度、適正な吐出温度に制御する。
一方暖房運転時にデフロストを行う場合は、上記
制御弁Ａの第２弁体９を開弁し、第２通路３の冷
媒（ホツトガス）を第３通路４と第１通路２とを
通して室外熱交換器３６へと導く。この場合、第
１弁体１３を、上記のような液インジエクシヨン
の流量制御位置から、さらに開弁方向へと移動さ
せることにより、係合手段２８，２９を介して第
２弁体９を開弁方向に移動させるのである。

（実施例） 次にこの考案の冷凍装置の具体的な実施例につ
いて、図面を参照しつつ詳細に説明する。

第１図に先ずこの考案の冷凍装置に用いる冷凍
装置用制御弁Ａを示す。図において、１は弁本体
を示しており、この弁本体１には、その周側部に
開口した第１通路２と、上記第１通路２よりも下
側の位置において弁本体１の周側部に開口した第
２通路３と、弁本体１の下端面に開口した第３通
路４とがそれぞれ穿設されている。上記第１通路
２と第２通路３との間は、均圧路５を介して連通
しており、また上記第３通路４と第２通路３との
間は、第２流路６を介して連通しているが、これ
ら均圧路５と第２流路６とは、図のように略同軸
状に形成されている。そして上記均圧路５内には
均圧弁座７が、また第２流路６内には、上記均圧
弁座７と略同口径の第２弁座８が形成されてい
る。そして上記均圧路５と第２流路６内に、第２
弁体９が、上下方向に移動自在に配置されてい
る。この第２弁体９は、その下部が棒状に、また
その上部が筒状に形成されたものであつて、その
中途部に均圧部９ａが、その下端部に弁部９ｂが
それぞれ形成されており、上記均圧部９ａが上記
均圧弁座７に、上記弁部９ｂが上記第２弁座８に
それぞれ同時に当接し得るようなされている。つ
まり上記第２弁体９によつて、均圧路５と第２流
路６とを同時に開閉し得るようにしてあるのであ
る。なお図においては、第２弁座８が、弁本体１
とは別体の筒状部材１０に形成されているが、こ
れは弁組立時に、第２弁体９の均圧部９ａを均圧
弁座７に当接させ、この状態で上記筒状部材１０
を弁本体１に対してその下方から螺着すると共
に、第２弁座８に第２弁体９の弁部９ｂが当接し
た状態で該筒状部材１０を止定するような作業手
順を採用することにより、第２弁体９の均圧部９
ａと弁部９ｂとを両弁座７，８に正確に当接させ
るためである。

上記第２弁体９には、上記第１通路２と上記第
２通路３とを連通させるための第１流路１１が穿
設されているが、この第１流路１１は、第２弁体
９の上側の筒状壁の内外を貫通する透孔１１ａ
と、筒状部の内部に連通すると共に棒状部の軸心
部を下方へと延びる軸孔１１ｂと、この軸孔１１
ｂに連通すると共に棒状部を径方向に貫通して延
びる透孔１１ｃとによつて構成されている。つま
り、第１通路２内の冷媒が、透孔１１ａを経て筒
状部の内部へと流れ、次いで軸孔１１ｂ及び透孔
１１ｃを経由して第２通路３へと至るようなされ
ているのである。そして上記第１流路１１内の、
軸孔１１ｂの上周縁部に第１弁座１２が形成され
ており、この第１弁座１２に対して第１弁体１３
が当接、離反し得るようなされている。すなわち
上記第１弁体１３は、第２弁体９の筒状部内に同
軸状に配置され、両弁体９，１３が同方向に移動
し得るようなされているのである。

一方上記弁本体１の上部には、その上端部がキ
ヤツプ１５にて密閉された筒状のケース１６が取
着されており、このケース１６の内外には、上記
第１弁体１３を上下に駆動するための電気的駆動
機構１７が配置されている。この駆動機構１７
は、上記ケース１６の外周部に装着されたコイル
１８と、上記ケース１６の内部に配置されたロー
タ１９とを有すると共に、上記ロータ１９の周囲
に永久磁石２０を固着した構造のものであつて、
上記コイル１８にパルス等の電気的入力を入力す
ることによつて、上記磁石２０を介してロータ１
９を回転駆動し得るようなされている。また上記
ロータ１９の内周部には、回転ねじ軸受２１が固
着されているが、このねじ軸受２１は、弁本体１
に固着された固定ねじ軸受２２に螺着されてい
る。つまり上記ロータ１９が回転した際に、該ロ
ータ１９が上記両ねじ軸受２１，２２に案内さ
れ、その回転と共に上下に移動し得るようにして
ある訳である。また上記第１弁体１３の上端部
は、上記ロータ１９の軸心部を通つて上方へと導
出され、この導出端部に固定リング２３が取着さ
れている。また上記第１弁体１３の中途部にはバ
ネ受２４が取着されると共に、このバネ受２４と
ロータ１９との間にバネ２５が介設され、第１弁
体１３は、上記バネ２５によつて先端側に付勢さ
れている。上記の結果、上記ロータ１９が下降し
た際には、第１弁体１３は下方、閉弁方向へと駆
動され、一方上記ロータ１９が上昇した際には、
該ロータ１９の上面が第１弁体１３の固定リング
２３に係合し、この部分での係合により第１弁体
１３を上方、開弁方向へと移動させることにな
る。

一方上記第２弁体９の上端部には、筒状のパツ
キン２６が取着されているが、このパツキン２６
と上記ロータ１９との間にも付勢手段としてのバ
ネ２７が介設されており、第２弁体９は、上記バ
ネ２７によつて下方、閉弁方向へと押圧、付勢さ
れている。また第１弁体１３の上記パツキン２６
よりもさらに下方の位置には、径方向外方へと突
出した係合リング２８が取着されている。この係
合リング２８は、上記パツキン２６の下端面２９
と共に、係合手段を構成するものである。すなわ
ち上記パツキン２６の下端面２９は、第２弁体９
の内周面よりも径方向内方へと突出した状態に形
成されている訳であり、上記電気的駆動機構１７
によつて第１弁体１３を上昇させた際に、上記係
合リング２８を上記パツキン２６の下端面２９に
当接させ、これからさらに第１弁体１３を上昇さ
せることによつて上記第２弁体９を、バネ２７の
力に抗して上昇、つまり開弁方向に移動し得るよ
うにしてあるのである。

ところで上記ロータ１９の上部には、該ロータ
１９の上限及び下限の各位置を定めるためのスト
ツパ機構が設けられているので、次にこの点につ
いて簡単に説明する。まずキヤツプ１５からはね
じ軸３０が垂設されており、このねじ軸３０に回
転部材３１が螺着されている。この場合のねじ軸
３０は、そのリードが、上記回転ねじ軸受２１の
リードよりも充分に大きいものが使用されてい
る。一方上記ロータ１９の上面には、一対のガイ
ド部材３２，３２が立設されており、このガイド
部材３２，３２が、上記回転部材３１の両端部に
設けた透孔３３，３３内に嵌入されている。つま
り上記ロータ１９の回転によつて回転部材３１を
回転させると共に、上下方向に駆動し得るように
してあるのである。そして上記ねじ軸３０の上下
両端部にはそれぞれ弾性ストツパ３４，３５が取
着されており、上記ロータ１９の回転によつて上
記回転部材３１が上下動した際に、その上面又は
下面を上側又は下側のストツパ３４，３５に当接
させることによつて、回転部材３１のそれ以上の
回転、つまりロータ１９のそれ以上の回転を規制
し得るようなされている。

第２図に上記冷凍装置用制御弁Ａを用いた本考
案の冷凍装置の一例を示す。図において３６は室
外熱交換器、３７はこの室外熱交換器３６の一端
部に接続された液管、３８は室外熱交換器３６の
他端部に接続された第１ガス管であつて、この第
１ガス管３８の先端には四路切換弁３９が接続さ
れ、この四路切換弁３９に圧縮機４０の吐出配管
４１と吸込配管４２とがそれぞれ接続されてい
る。また上記四路切換弁３９には第２ガス管４３
が接続され、この第２ガス管４３と上記液管３７
との間に複数台の室内熱交換器４４…４４が並列
状に接続されている。そして上記液管３７におけ
る室外ユニツト４５と室内ユニツト４６の間に暖
房用電動膨張弁４７が介設されると共に、上記各
室内熱交換器４４…４４に対応して室内ユニツト
４６側に複数の冷房用電動膨張弁４８…４８が介
設されている。一方上記液管３７のうち室外熱交
換器３６と暖房用電動膨張弁４７との間に位置す
る部分と、上記第２ガス管４３のうち室内熱交換
器４４と四路切換弁３９との間に位置する部分と
の間にはバイパス管４９が接続され、このバイパ
ス管４９の途中に上記冷凍装置用制御弁Ａが介設
されている。この場合、冷凍装置用制御弁Ａの第
１通路２と第３通路４はバイパス管４９の上記液
管３７側に接続され、第２通路３はバイパス管４
９の上記第２ガス管４３側に接続されている。

次に上記した冷媒回路の作動状態について上記
冷凍装置用制御弁Ａを中心に説明する。第２図に
示すように冷媒は、冷房運転時においては実線の
矢印に示す方向に循環され、暖房運転時において
は破線の矢印に示す方向に循環される。すなわち
冷房運転を行う時は圧縮機４０からの吐出冷媒は
四路切換弁３９から室外熱交換器３６へと導か
れ、その後、暖房用及び冷房用電動膨張弁４７，
４８を介して室内熱交換器４４へと導かれる。そ
してこれら通常の運転を行う場合は、上記冷凍装
置用切換弁Ａは閉状態に保持される。ところで上
記冷房運転時においては、室外ユニツト４５の暖
房用電動膨張弁４７が全開とされ、室内ユニツト
４６の各冷房用電動膨張弁４８によつて冷媒の流
量制御が行なわれ、これにより冷媒の過熱度が一
定に保たれる訳である。ところが室内熱交換器４
４の運転台数が少なくなつたり、圧縮機４０の吸
込側の配管４２，４３が長くなるような場合は、
室内ユニツト４６における冷媒の過熱度が適正で
あつても、室内熱交換器４４から出た冷媒が配管
の熱影響を受け、圧縮機４０部分においては過熱
度が上昇することになる。そこでこのような場合
は、圧縮機４０からの吐出冷媒温度の上昇が開始
した時点で、上記冷凍装置用制御弁Ａの第１弁体
１３の開度を制御し、第１通路２の高圧液冷媒を
第２通路３を通して圧縮機４０側へと導く。すな
わち吸込側の配管４２，４３に液インジエクシヨ
ンを行ない、冷媒を適正な過熱度、適正な吐出温
度に制御するようにする。この場合、冷凍装置用
制御弁Ａの第３通路４には、バイパス管４９から
高圧液冷媒が導入されているため、上記第２弁体
９は第２弁座８の部分において、開弁方向に押圧
されることになるが、第１通路２内にも高圧液冷
媒が導入されていることから、第２弁体９は、均
圧弁座７の部分において、この液冷媒によつて閉
方向にも押圧されることになる。そして第２弁座
８の口径と均圧弁座７との口径を略同一にしてあ
るために、上記両押圧力は略等しくなつて互いに
相殺し合うこととなり、この結果、第２弁体９
は、バネ２７の力でもつて均圧弁座７と第２弁座
８とに押圧、接触し、この状態が維持されること
になるのである。

一方暖房運転を行う時は、室内ユニツト４６の
各冷房用電動膨張弁４８の開度を大きくして室外
ユニツト４５側の暖房用電動膨張弁４７で冷媒の
流量制御が行われるのであるが、この状態からデ
フロストを行う場合は、上記冷凍装置用制御弁Ａ
の第２弁体９を開弁し、第２図中に一点鎖線の矢
印で示すように第２通路２の冷媒（ホツトガス）
を第３通路４と第１通路２を通して室外熱交換器
３６へと導く。すなわちこの場合には、第１弁体
１３を、上記のような液インジエクシヨンの流量
制御位置から、さらに開弁方向へと引上げる。そ
うすると第１弁体１３に設けた係合リング２８
が、第２弁体９に取着したパツキン２６の下端面
２９に当接し、両者２８，２９の係合によつて第
２弁体９が引上げられ、第２弁体９が第２弁座８
から離反して第２流路６が開放され、第２通路３
が第１通路２及び第３通路４へと連通することに
なる。この結果、圧縮機４０からの吐出ガス冷媒
がバイパス管４９から室外熱交換器３６に導か
れ、デフロストが行われることになる。またこの
ようにデフロスト制御を行う間に、暖房用電動膨
張弁４７は所定の開度に保たれ、室内熱交換器４
４へも少量の冷媒を導いて暖房運転が続行され
る。なお暖房運転時の室外熱交換器３６における
冷媒の過熱度は、冷媒が長配管を通ることがない
ため大きく上昇することはなく、したがつて液イ
ンジエクシヨン制御を行う必要はない。なお上記
デフロスト開始直前の状態では、第２通路３内の
高圧ガス冷媒の圧力は、第２弁体９に対して上下
方向に、すなわち均圧弁座７の部分では開弁方向
に、また第２弁座８の部分では閉弁方向にそれぞ
れ作用して相殺し合うことになり、そのためデフ
ロスト開始時の開弁に要する力は小さなものとな
り、これにより電気的駆動機構１７を小形化する
ことが可能である。

（考案の効果） この考案の冷凍装置においては、バイパス管の
途中に第１〜第３の通路と第１及び第２の弁体を
備えた制御弁を介設したので、一つの制御弁でデ
フロストと液インジエクシヨン制御との両者を良
好に行うことができる。したがつてこれにより配
管構成の簡略化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の冷凍装置に使用する冷凍装
置用制御弁の一例を示す中央縦断面図、第２図は
上記冷凍装置用制御弁を使用した冷媒回路の一例
を示す回路図、第３図は従来の冷凍装置の回路
図、第４図は従来の電動膨張弁の中央縦断面図で
ある。 Ａ……冷凍装置用制御弁、１……弁本体、２…
…第１通路、３……第２通路、４……第３通路、
６……第２流路、８……第２弁座、９……第２弁
体、９ｂ……弁部、１１……第１流路、１２……
第１弁座、１３……第１弁体、１７……電気的駆
動機構、２７……バネ、２８……係合リング、２
９……下端面、３６……室外熱交換器、３７……
液管、３８……第１ガス管、３９……四路切換
弁、４０……圧縮機、４１……吐出配管、４２…
…吸込配管、４３……第２ガス管、４４……室内
熱交換器、４７……暖房用電動膨張弁、４９……
バイパス管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 室内熱交換器４４と室外熱交換器３６とを液管
   ３７とガス管３８，４３とによつて接続し、上記
   液管３７に膨張弁４７を介設すると共に上記ガス
   管３８，４３に四路切換弁３９を介設し、かつ上
   記四路切換弁３９に圧縮機４０の吐出配管４１と
   吸込配管４２とをそれぞれ接続し、さらに上記液
   管３７のうち上記室外熱交換器３６と膨張弁４７
   との間に位置する部分と、上記ガス管４３のうち
   上記室内熱交換器４４と四路切換弁３９との間に
   位置する部分とをバイパス管４９によつて接続
   し、このバイパス管４９の途中に制御弁Ａを介設
   した冷凍装置であつて、上記制御弁Ａは、上記バ
   イパス管４９の上記液管３７側に接続される第１
   通路２及び第３通路４と、上記バイパス管４９の
   上記ガス管４３側に接続される第２通路３とを弁
   本体１にそれぞれ穿設し、上記第３通路４と第２
   通路３とを第２流路６を介して連通させ、この第
   ２流路内６には第２弁座８を設け、一方上記弁本
   体１内には第２弁体９を摺動自在に配置し、この
   第２弁体９には、上記第２弁座８に当接、離反し
   て上記第２流路６を開閉する弁部９ｂを設けると
   共に、この第２弁体９を付勢手段２７にて閉弁方
   向に付勢し、さらに上記第２弁体９内には上記第
   １通路２と第２通路３を連通させる第１流路１１
   を設け、この流路１１内には第１弁座１２を形成
   し、またこの第１弁座１２に当接、離反して第１
   流路１１を開閉する第１弁体１３を、上記弁本体
   １内に上記第２弁体９と略同方向に摺動自在に配
   置し、一方上記弁本体１には上記第１弁体１３を
   駆動するための駆動機構１７を設け、さらに上記
   第１弁体１３と第２弁体９との間には係合手段２
   ８，２９を設け、上記第１弁体１３の移動による
   第１弁座１２の開弁後、さらに開弁方向に第１弁
   体１３を移動させたときに上記係合手段２８，２
   ９を介して第２弁体９を開弁方向に移動させるべ
   く構成したことを特徴とする冷凍装置。