JPH0670541B2 - Expansion valve for refrigeration cycle - Google Patents

Expansion valve for refrigeration cycle

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JPH0670541B2
JPH0670541B2 JP61170921A JP17092186A JPH0670541B2 JP H0670541 B2 JPH0670541 B2 JP H0670541B2 JP 61170921 A JP61170921 A JP 61170921A JP 17092186 A JP17092186 A JP 17092186A JP H0670541 B2 JPH0670541 B2 JP H0670541B2
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JP
Japan
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passage
refrigerant
valve
evaporator
pressure
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JP61170921A
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Inventor
紳二 小川
吉治 梶川
功 畔柳
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日本電装株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の利用分野 本発明は冷凍サイクル用膨張弁に関し、例えばカーエア
コンに用いて好適なものである。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an expansion valve for a refrigeration cycle, which is suitable for use in, for example, a car air conditioner.

従来の技術 コンプレツサから吐出されるガス冷媒をコンデンサで凝
縮させて、これをレシーバ内で気液2相に分離させ、レ
シーバから液冷媒を膨張弁に導いてここで液冷媒を断熱
膨張させてエバポレータに導入して該エバポレータ内で
蒸発させてエバポレータの周囲から熱を奪い、しかる
後、エバポレータからガス冷媒をコンプレツサに戻す冷
凍サイクルにおいて、膨張弁の開度を、エバポレータの
下流側の冷媒圧力と、エバポレータ下流の冷媒温度とに
もとずいて制御することにより冷媒の流量を制御する技
術が知られているが、この技術では、感温筒、外均管等
の接続を必要とし、配管が複雑なために、第2図に示す
膨張弁100が考案されている。
2. Description of the Related Art A gas refrigerant discharged from a compressor is condensed by a condenser and separated into a gas-liquid two phase in a receiver, and the liquid refrigerant is guided from the receiver to an expansion valve where the liquid refrigerant is adiabatically expanded to an evaporator. Introduced into the evaporator to evaporate in the evaporator to remove heat from the surroundings of the evaporator, after which, in the refrigeration cycle for returning the gas refrigerant from the evaporator to the compressor, the opening of the expansion valve, the refrigerant pressure on the downstream side of the evaporator, There is a known technology that controls the flow rate of the refrigerant by controlling it based on the temperature of the refrigerant downstream of the evaporator, but this technology requires connection of a temperature-sensing tube, an external equalizing pipe, etc., and the piping is complicated. For this reason, the expansion valve 100 shown in FIG. 2 has been devised.

この膨張弁100は本体101を有し、この本体101内に第1
〜第4の通路102,103,104及び105が形成されている。コ
ンプレツサ1は高温、高圧のガス冷媒を吐き出し、コン
デンサ2はこのガス冷媒を凝縮し、凝縮された冷媒はレ
シーバ3内で気液2相に分離される。前記第1の通路10
2はレシーバ3に接続され、レシーバから高圧液冷媒を
受け入れる。第2の通路103は膨張オリフイス106を介し
て第1の通路102と連通し、このオリフイス106を通つた
低圧気液2相冷媒をエバポレータ4に向けて流す。第3
の通路104はエバポレータ4からのガス冷媒を受け入れ
る。第4の通路105は第3の通路104と連通し、エバポレ
ータ4からのガス冷媒をコンプレツサ1へ戻す。
The expansion valve 100 has a main body 101 in which a first
~ Fourth passages 102, 103, 104 and 105 are formed. The compressor 1 discharges a high-temperature, high-pressure gas refrigerant, the condenser 2 condenses the gas refrigerant, and the condensed refrigerant is separated into a gas-liquid two phase in the receiver 3. The first passage 10
2 is connected to the receiver 3 and receives the high-pressure liquid refrigerant from the receiver. The second passage 103 communicates with the first passage 102 via the expansion orifice 106, and the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant passing through this orifice 106 flows toward the evaporator 4. Third
The passage 104 receives the gas refrigerant from the evaporator 4. The fourth passage 105 communicates with the third passage 104 and returns the gas refrigerant from the evaporator 4 to the compressor 1.

膨張オリフイス106を通る冷媒流量は弁体107の開度によ
り決まる。この弁体107はスプリング108により弁座の方
へばね負荷されており、一方、ピン109が弁体107を弁座
から押し離すように作用する力を弁体107に加える。こ
のピン109は感熱室110と低圧冷媒室111とを仕切るダイ
アフラム112により軸方向に移動可能であり、感熱室110
内の圧力は通路104,105を流れる冷媒の温度に応じて変
化し、低圧冷媒室111は通路104,105と連通する。従つ
て、弁座に対する弁体107の位置は2つの室110,111間の
差圧と、スプリング108のばね力とのバランス位置によ
つて決まり、エバポレータ4から出る冷媒の温度に変化
があれば感熱室110内の圧力に変化が生じてダイアフラ
ム112が変位し、その結果、弁体107が変位してエバポレ
ータ4への冷媒の流量を調節するようになつている。
The flow rate of the refrigerant passing through the expansion orifice 106 is determined by the opening degree of the valve body 107. The valve body 107 is spring-loaded toward the valve seat by the spring 108, while the pin 109 exerts a force acting on the valve body 107 so as to push the valve body 107 away from the valve seat. This pin 109 is axially movable by a diaphragm 112 that separates the heat-sensitive chamber 110 and the low-pressure refrigerant chamber 111 from each other.
The internal pressure changes according to the temperature of the refrigerant flowing through the passages 104 and 105, and the low-pressure refrigerant chamber 111 communicates with the passages 104 and 105. Therefore, the position of the valve element 107 with respect to the valve seat is determined by the balance position between the differential pressure between the two chambers 110 and 111 and the spring force of the spring 108. If the temperature of the refrigerant discharged from the evaporator 4 changes, the heat-sensitive chamber The pressure in 110 is changed and the diaphragm 112 is displaced, and as a result, the valve body 107 is displaced and the flow rate of the refrigerant to the evaporator 4 is adjusted.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上述の構成では、コンプレツサ1の高速
回転時、冷房負荷の増大時等、冷媒循環量の大きい場合
にはスーパーヒートの適正制御が不能となり、スーパー
ヒートの増加を招く。これはコンプレツサ1の過熱を招
くので、コンプレツサ自身の破損、あるいは、高圧ホー
スの破損の原因となる、という問題がある。また、この
問題を解決するべく何等かの保護装置(例えば、コンプ
レツサの吐出温度を検知しコンプレツサをON−OFF制御
する制御装置)を用いた場合、冷房不良、コスト上昇と
いう別の問題を生じていた。
Problems to be Solved by the Invention However, in the above-described configuration, when the refrigerant circulation amount is large, such as when the compressor 1 rotates at high speed and when the cooling load increases, the proper control of superheat becomes impossible, and the increase of superheat increases. Invite. This causes overheating of the compressor 1, which causes a problem that the compressor itself is damaged or the high pressure hose is damaged. In addition, when some kind of protection device (for example, a control device that detects the discharge temperature of the compressor and controls the ON / OFF of the compressor) is used to solve this problem, another problem such as poor cooling and increased cost occurs. It was

問題点を解決する技術的手段 上述の問題点を解決するために、本発明は、高圧液冷媒
を受け入れる第1の通路と、膨張オリフイスを介して該
第1の通路と連通し該膨張オリフイスを通つた低圧気液
2相冷媒をエバポレータに向けて流す第2の通路と、該
エバポレータからの冷媒を受け入れる第3の通路と、該
第3の通路と連通し該エバポレータからの冷媒をコンプ
レツサへ戻す第4の通路とを備えた冷凍サイクル用膨張
弁において、前記第3の通路の入口から第4の通路の出
口までの間の位置と前記第2の通路との間にバイパス通
路を設けるとともに、前記第2の通路内の冷媒圧力と前
記エバポレータからの冷媒の圧力との差圧に従い前記バ
イパス通路を開閉するバイパス弁を設けたことを特徴と
する冷凍サイクル用膨張弁を提供する。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a first passage for receiving a high-pressure liquid refrigerant and an expansion orifice communicating with the first passage through the expansion orifice. A second passage through which the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant that has passed through is directed toward the evaporator, a third passage that receives the refrigerant from the evaporator, and a refrigerant that is in communication with the third passage and returns the refrigerant from the evaporator to the compressor. In a refrigeration cycle expansion valve including a fourth passage, a bypass passage is provided between a position between the inlet of the third passage and an outlet of the fourth passage and the second passage, There is provided an expansion valve for a refrigeration cycle, comprising a bypass valve that opens and closes the bypass passage according to a pressure difference between a refrigerant pressure in the second passage and a refrigerant pressure from the evaporator.

作用 通常運転時には、バイパス弁はバイパス通路を閉じてお
り、膨張弁は通常の膨張弁作用を行うが、コンプレツサ
の過熱が問題となるような場合には、エバポレータでの
冷媒圧力損失が増大するので、第2の通路内の冷媒圧力
とエバポレータから出る冷媒の圧力との間の圧力差が増
大することになり、バイパス弁はこの圧力差に応じてバ
イパス通路を開いて第2の通路から冷却能力の高い気液
2相冷媒を第4の通路へバイパスさせ、コンプレツサの
過熱を防止する。
Action During normal operation, the bypass valve closes the bypass passage, and the expansion valve performs the normal expansion valve action.However, if overheating of the compressor poses a problem, refrigerant pressure loss in the evaporator increases. , The pressure difference between the refrigerant pressure in the second passage and the pressure of the refrigerant exiting the evaporator increases, and the bypass valve opens the bypass passage in response to this pressure difference to cool the cooling capacity from the second passage. Bypassing the high-temperature gas-liquid two-phase refrigerant to the fourth passage to prevent overheating of the compressor.

実施例 第1図は本発明を実施した膨張弁200を示すもので、同
図において第2図の従来例と同様な部分には同一の参照
数字を付して示してある。膨張弁200は概略円筒形のも
のである。レシーバ3に接続される第1の通路102は本
体101内でその半径方向に延び、その内端は本体101の下
端部内に形成された弁室113に連通している。エバポレ
ータ4に接続される第2の通路103は本体101の軸方向に
おいて第1の通路102から幾分ずらされ、かつ、第1の
通路102と直径方向に対向した位置で本体101の半径方向
に形成されている。膨張オリフイス106は弁室113を第2
の通路103に連通させている。膨張オリフイス106は弁室
113内に向いて開いた弁座を有する。弁体107は弁室113
内に配置された球体から成る。この球体はスプリング10
8の内端に支持された円盤114の上面に固着されている。
スプリング108の外端はOリング116を介して弁室113内
へねじ込まれたほぼカツプ形のバランス調節ねじ115の
底壁内面に支承されている。従つて、バランス調節ねじ
115を回すことにより、弁体107を弁座に向けて押すばね
力が調節される。
Embodiment FIG. 1 shows an expansion valve 200 embodying the present invention. In FIG. 1, the same parts as those of the conventional example of FIG. 2 are designated by the same reference numerals. The expansion valve 200 has a substantially cylindrical shape. The first passage 102 connected to the receiver 3 extends in the radial direction in the main body 101, and its inner end communicates with a valve chamber 113 formed in the lower end portion of the main body 101. The second passage 103 connected to the evaporator 4 is slightly displaced from the first passage 102 in the axial direction of the main body 101, and in the radial direction of the main body 101 at a position diametrically opposed to the first passage 102. Has been formed. The expansion orifice 106 has a second valve chamber 113.
Is connected to the passage 103. Expansion orifice 106 is the valve chamber
It has a valve seat that opens into 113. The valve body 107 is the valve chamber 113
It consists of a sphere placed inside. This sphere has a spring 10
It is fixed to the upper surface of a disk 114 supported by the inner end of 8.
The outer end of the spring 108 is supported on the inner surface of the bottom wall of a substantially cup-shaped balance adjusting screw 115 screwed into the valve chamber 113 via an O-ring 116. Therefore, the balance adjustment screw
By turning 115, the spring force pushing the valve body 107 toward the valve seat is adjusted.

感温室110は本体101の上端側に設けられている。より詳
しく述べると、本体101とは別体の2つのほぼ円形で笠
形の部材117,118の外周縁部がダイアフラム112の外周縁
部を気密に挟持した状態で互いに固着され、外側の笠形
部材117とダイアフラム112との間に前記感温室110が形
成されている。内側の笠形部材118の内周縁は円筒形部
分118aと一体に接続し、この円筒形部分118aが本体101
の上端面の中央に凹設された凹所から成る低圧冷媒室11
1の内周面に気密にはめ込まれている。感温室110内には
冷凍サイクルで用いられる冷媒(例えば、R−12)のガ
スが封入されている。
The greenhouse 110 is provided on the upper end side of the main body 101. More specifically, the outer peripheral edge portions of two substantially circular cap-shaped members 117 and 118 separate from the main body 101 are fixed to each other with the outer peripheral edge portion of the diaphragm 112 being airtightly sandwiched, and the outer cap member 117 and the diaphragm. The greenhouse 110 is formed between this and the greenhouse 112. The inner peripheral edge of the inner cap-shaped member 118 is integrally connected to the cylindrical portion 118a, and this cylindrical portion 118a is connected to the main body 101.
Low-pressure refrigerant chamber 11 consisting of a recess formed in the center of the upper end surface of the
It is hermetically fitted on the inner surface of 1. Gas of a refrigerant (for example, R-12) used in the refrigeration cycle is enclosed in the greenhouse 110.

エバポレータ4に接続される第3の通路104とコンプレ
ツサ1に接続される第4の通路105は、図示実施例で
は、互いに整合して連通した状態で、低圧冷媒室111と
前記第2の通路103との間で本体101内に形成されてその
半径方向に延びている。本体101内には、また、例圧冷
媒室111から、第3と第4の通路104,105の会合部(接続
部)まで軸方向に延びる第1の中心軸穴119が形成され
ている。同様に、第3と第4の通路104,105の会合部か
ら第2の通路103まで軸方向に延びる第2の中心軸穴120
が本体101内に形成されている。従つて、第1と第2の
中心軸穴119,110は互いに軸方向に整合するが、第1の
中心軸穴119の方が第2の中心軸穴120よりも内径が大で
ある。第2の中心軸穴120の下半分はその上半分よりも
小径になつており、この小径の下半分が膨張オリフイス
106と軸方向に整合している。
In the illustrated embodiment, the third passage 104 connected to the evaporator 4 and the fourth passage 105 connected to the compressor 1 are aligned with each other and communicate with each other in the low pressure refrigerant chamber 111 and the second passage 103. Formed in the main body 101 and extends in the radial direction thereof. In the main body 101, a first central shaft hole 119 is formed that extends in the axial direction from the example pressure refrigerant chamber 111 to the joining portion (connecting portion) of the third and fourth passages 104 and 105. Similarly, a second central axial hole 120 extending axially from the meeting portion of the third and fourth passages 104, 105 to the second passage 103.
Are formed in the main body 101. Therefore, although the first and second central shaft holes 119 and 110 are axially aligned with each other, the first central shaft hole 119 has a larger inner diameter than the second central shaft hole 120. The lower half of the second central shaft hole 120 has a smaller diameter than the upper half thereof, and the lower half of this small diameter is the expansion orifice.
It is axially aligned with 106.

ダイアフラム112の、低圧冷媒室111に対面した面には熱
伝導性の良い材料から成る当て部材121が取り付けられ
ている。前記第1と第2の中心上記穴119,120には熱伝
導性の良い材料(例えば、ステンレス)から成るプラン
ジヤ122が軸方向に可動に配置されている。プランジヤ1
22の上端は当て部材121の下面中央に形成された下向き
凹所の下向き底面に当接し、また、同プランジヤ122の
下部は第2の中心軸穴120の大径上半分の内面とOリン
グ123を介して気密に摺接する。第1の中心軸穴119とプ
ランジヤ122との間の間隙は軸方向の通路119aを形成
し、この通路119aが第3及び第4の通路104,105の会合
部を低圧冷媒室111に連通させている。プランジヤ122の
下端から、プランジヤ122よりも小径のピン109が突出し
て第2の中心軸穴120の小径下半分を摺動自在に貫通
し、その下端部が第2の通路103及び膨張オリフイス106
を貫通して前記弁体107に達している。すなわち、ピン1
09の最下端は弁体107を構成する球体の表面に当接して
いる。
On the surface of the diaphragm 112 facing the low pressure refrigerant chamber 111, a contact member 121 made of a material having good heat conductivity is attached. Plungers 122 made of a material having good thermal conductivity (for example, stainless steel) are axially movably arranged in the holes 119 and 120 at the first and second centers. Plungeer 1
The upper end of 22 abuts on the downward bottom surface of the downward recess formed in the center of the lower surface of the contact member 121, and the lower portion of the plunger 122 has an inner surface of the large-diameter upper half of the second central shaft hole 120 and the O-ring 123. Airtight sliding contact through. The gap between the first central shaft hole 119 and the plunger 122 forms an axial passage 119a, and this passage 119a communicates the meeting portion of the third and fourth passages 104, 105 with the low pressure refrigerant chamber 111. . A pin 109 having a diameter smaller than that of the plunger 122 projects from the lower end of the plunger 122 and slidably penetrates the lower half of the second central shaft hole 120, and the lower end of the pin 109 has a second passage 103 and an expansion orifice 106.
To reach the valve body 107. Ie pin 1
The lowermost end of 09 is in contact with the surface of the sphere forming the valve body 107.

前記本体101内には、前記第2の通路103と前記第4の通
路105との間に、バイパス通路124が形成されている。バ
イパス通路124の上流側端部、すなわち、第2の通路103
に開口した端部は、下流側端部、すなわち、第4の通路
105に開口した端部、よりも小径となつており、両者間
に弁座が形成されている。この弁座に対して球体から成
る弁体125がコイルスプリング126により弾力的に押し付
けられている。コイルスプリング126の端部はバイパス
通路124の下流端部に形成された内ねじと螺合する調整
ねじ127により支承されており、この調整ねじ127の中心
には小穴がある。弁体125及びそれと協働する弁座がバ
イパス弁128を構成する。
A bypass passage 124 is formed in the main body 101 between the second passage 103 and the fourth passage 105. The upstream end of the bypass passage 124, that is, the second passage 103.
The end opened to the downstream end is the fourth passage.
The diameter is smaller than that of the end opening at 105, and a valve seat is formed between the two. A valve body 125 made of a sphere is elastically pressed against the valve seat by a coil spring 126. The end of the coil spring 126 is supported by an adjusting screw 127 that is screwed into an internal screw formed at the downstream end of the bypass passage 124, and the adjusting screw 127 has a small hole at its center. The valve body 125 and the valve seat which cooperates with it constitute the bypass valve 128.

次に、上述の膨張弁200の作動を説明する。Next, the operation of the expansion valve 200 described above will be described.

レシーバ3からの液冷媒は第1の通路102を通り弁室113
に入り、この弁室から膨張オリフイス106を通り第2の
通路103に入るが、膨張オリフイスを通る時に減圧され
て体積が増え、気液2相冷媒となる。この冷媒が第2の
通路103からエバポレータ4に入りその中で蒸発してガ
ス冷媒となる。このガス冷媒が第3の通路104に入り、
この通路104と接続する第4の通路105からコンプレツサ
1に向かう。この時に、エバポレータ4から第3の通路
104に入つたガス冷媒の熱がプランジヤ122及び当て部材
121を通つてダイアフラム112に伝達され、このダイアフ
ラムの熱が感温室110内のガスに伝わるので、この感温
室110内の圧力がエバポレータ4からのガス冷媒の温度
に応じて変化する。換言すれば、感温室110は第3及び
第4の通路104,105を通るガス冷媒の状態を感知する。
一方、低圧冷媒室111には通路119aを介して第3及び第
4の通路104,105内のガス冷媒の圧力が作用しているの
で、この圧力はダイアフラム112の下面に作用する。ま
た、弁体107を上方に押すスプリング108のばね力もピン
109、プランジヤ122及び当て部材121を介してダイアフ
ラム112の下面に作用する。従つて、弁座に対する弁体1
07の位置、従つて、膨張オリフイス106の開度は2つの
室110,111間の差圧と、スプリング108のばね力とがバラ
ンスする位置で決まることになり、このようにして、平
常時に膨張弁200からエバポレータ4へ送出される冷媒
の流量が調節される。
The liquid refrigerant from the receiver 3 passes through the first passage 102 and the valve chamber 113.
From this valve chamber, it passes through the expansion orifice 106 and enters the second passage 103, but when it passes through the expansion orifice, it is decompressed and its volume increases to become a gas-liquid two-phase refrigerant. This refrigerant enters the evaporator 4 from the second passage 103 and evaporates therein to become a gas refrigerant. This gas refrigerant enters the third passage 104,
The fourth passage 105 connected to the passage 104 goes toward the compressor 1. At this time, from the evaporator 4 to the third passage
The heat of the gas refrigerant entering 104 causes the plunger 122 and the contact member.
Since it is transferred to the diaphragm 112 through 121 and the heat of this diaphragm is transferred to the gas in the greenhouse 110, the pressure in the greenhouse 110 changes according to the temperature of the gas refrigerant from the evaporator 4. In other words, the greenhouse 110 senses the state of the gas refrigerant passing through the third and fourth passages 104,105.
On the other hand, since the pressure of the gas refrigerant in the third and fourth passages 104, 105 acts on the low-pressure refrigerant chamber 111 via the passage 119a, this pressure acts on the lower surface of the diaphragm 112. In addition, the spring force of the spring 108 that pushes the valve body 107 upward is also pinned.
It acts on the lower surface of the diaphragm 112 via 109, the plunger 122, and the contact member 121. Therefore, the valve body 1 for the valve seat
The position of 07, and hence the opening of the expansion orifice 106, is determined by the position where the differential pressure between the two chambers 110 and 111 and the spring force of the spring 108 are balanced, and thus the expansion valve 200 is normally operated. The flow rate of the refrigerant sent from the evaporator to the evaporator 4 is adjusted.

コンプレツサ1の高速回転時、あるいは、冷房負荷増大
時等、コンプレツサの過熱が問題となる状態の時には、
冷媒循環量が増大し、エバポレータでの冷媒圧力損失も
増大する。従つて、第2の通路103と第4の通路105との
間の圧力差が増大し、スプリング126で押し付けられて
いた弁体125はその押し付け力に抗して、圧力差に応じ
た開度に開く。これにより、膨張オリフイス106直後
の、冷却能力に優れた気液2相冷媒がバイパス通路124
を通つて第2の通路103から第4の通路105へ流れ、ここ
でエバポレータ4からのガス冷媒に混合されるので、ガ
ス冷媒の温度が下がる。このようにして、コンプレツサ
1へは温度の下がつた冷媒が吸入されるため、コンプレ
ツサの過熱が防止される。
When the compressor 1 is rotating at high speed, or when the cooling load is increased, or when the overheating of the compressor is a problem,
The refrigerant circulation amount increases, and the refrigerant pressure loss in the evaporator also increases. Therefore, the pressure difference between the second passage 103 and the fourth passage 105 increases, and the valve body 125 pressed by the spring 126 resists the pressing force and opens according to the pressure difference. Open to. As a result, the gas-liquid two-phase refrigerant having an excellent cooling capacity immediately after the expansion orifice 106 is bypassed by the bypass passage 124.
Through the second passage 103 to the fourth passage 105, where it is mixed with the gas refrigerant from the evaporator 4, so that the temperature of the gas refrigerant decreases. In this way, the refrigerant whose temperature has dropped is sucked into the compressor 1, so that overheating of the compressor is prevented.

バイパス通路124は第4の通路105の出口の方へ向いて形
成されているため、第2の通路103からエバポレータ4
をバイパスして第4の通路105へ流れる冷媒の温度は、
エバポレータからのガス冷媒の温度を感温室110に伝え
るプランジヤ122の検温作用に影響を与えない。
Since the bypass passage 124 is formed toward the outlet of the fourth passage 105, the bypass passage 124 extends from the second passage 103 to the evaporator 4
The temperature of the refrigerant that bypasses and flows into the fourth passage 105 is
It does not affect the temperature measuring function of the plunger 122 that transmits the temperature of the gas refrigerant from the evaporator to the greenhouse 110.

また、バイパス弁を構成する弁体125をその弁座に押し
付けるスプリング126の押し付け力は自由に選べるが、
強過ぎればスーパーヒート防止効果が弱まり、反対に、
弱すぎると冷房能力低下を招くので、おおよそ0.3ない
し0.8kg/cm2になるようにバイパス弁128の口径を考慮
して設定すると良い。
Further, the pressing force of the spring 126 for pressing the valve element 125 constituting the bypass valve against its valve seat can be freely selected,
If it is too strong, the superheat prevention effect will weaken, and on the contrary,
If it is too weak, the cooling capacity will be deteriorated. Therefore, it is preferable to set the bypass valve 128 in consideration of the diameter of the bypass valve 128 so as to be approximately 0.3 to 0.8 kg / cm 2 .

第3図は第2図に示す従来の膨張弁100による制御と上
述の実施例の膨張弁200による制御とを比較して示した
P−i線図(モリエル線図)で、図中において実線は膨
張弁100のもの、破線は膨張弁200のバイパス弁128が開
いた時のものである。従来の膨張弁100を用いた冷凍サ
イクルでは、Bまで圧縮されたガス冷媒はCに至るまで
コンデンサ、レシーバで放熱し、CからDまで膨張弁10
0で断熱膨張し、DからAまでエバポレータで熱交換
し、Aの状態でコンプレツサに入り、AからBまで圧縮
される。これに対し、膨張弁200を用いた冷凍サイクル
では、第4の通路105において、エバポレータ4からの
ガス冷媒とバイパス通路124からの気液2相冷媒とが混
合されて、コンプレツサへ入る冷媒の温度が下げられる
ので、Aよりもエンタルピ(i)の低いA′の状態でコ
ンプレツサに戻ることになり、コンプレツサにより圧縮
されてB′の状態で吐出される。
FIG. 3 is a P-i diagram (Mollier diagram) showing a comparison between the control by the conventional expansion valve 100 shown in FIG. 2 and the control by the expansion valve 200 of the above-mentioned embodiment, and the solid line in the figure. Shows the expansion valve 100, and the broken line shows the expansion valve 200 when the bypass valve 128 is opened. In the conventional refrigeration cycle using the expansion valve 100, the gas refrigerant compressed to B is radiated by the condenser and the receiver until it reaches C, and the expansion valve 10 is expanded from C to D.
Adiabatic expansion is performed at 0, heat is exchanged from the D to A by an evaporator, the A state enters the compressor, and the A to B are compressed. On the other hand, in the refrigeration cycle using the expansion valve 200, in the fourth passage 105, the gas refrigerant from the evaporator 4 and the gas-liquid two-phase refrigerant from the bypass passage 124 are mixed, and the temperature of the refrigerant entering the compressor is increased. Is lowered, so that it returns to the compressor in the state of A ', which has a lower enthalpy (i) than A, and is compressed by the compressor and discharged in the state of B'.

第3図から分かるように、膨張弁200を用いた場合のス
ーパーヒートSHIは従来の膨張弁100を用いた場合のスー
パーヒートSHPよりもはるかに小さくなり、その分だけ
コンプレツサ吐出温度が低くなる。第3図のモリエル線
図において、B点の温度は110℃、B′の温度は95℃
で、その差は15℃であるが、これだけの温度差を得るの
に、バイパス通路124を通る冷媒流量をコンプレツサが
作り出す冷媒流量の6%程度で十分である。
As can be seen from FIG. 3, the superheat SH I when the expansion valve 200 is used is much smaller than the superheat SH P when the conventional expansion valve 100 is used, and the compressor discharge temperature is correspondingly lower. Become. In the Mollier diagram in Fig. 3, the temperature at point B is 110 ° C and the temperature at B'is 95 ° C.
Although the difference is 15 ° C., about 6% of the refrigerant flow rate generated by the compressor is sufficient as the refrigerant flow rate through the bypass passage 124 to obtain such a temperature difference.

以上の実施例においては、バイパス通路124は第2の通
路103と第4の通路105との間に設けられているが、第3
の通路104の入口から第4の通路の出口までの間の任意
の位置と第2の通路との間を結ぶ位置ならばどこでもよ
い。すなわち、例えば第2の通路103と第3の通路104と
の間に設けてもよい。なぜなら、バイパス通路124を冷
媒が流れるのは異常時のみであり、しかも、その流量は
エバポレータ4から第3の通路104へ入流する冷媒流量
に比して非常に小さいため、プランジヤ122の検温作用
に対する影響も非常に小さいからである。また、バイパ
ス弁128の弁体125は球体から成るが、これは球体に限ら
ず、円錐形や平板状のものでも良い。また、バイパス弁
のスプリング126はコイルスプリングに限られず、皿ば
ね等でも実施可能である。
In the above embodiments, the bypass passage 124 is provided between the second passage 103 and the fourth passage 105, but
Any position between the entrance of the passage 104 and the exit of the fourth passage and the second passage may be used. That is, for example, it may be provided between the second passage 103 and the third passage 104. This is because the refrigerant flows through the bypass passage 124 only in the abnormal time, and the flow rate thereof is very small compared with the refrigerant flow rate entering the third passage 104 from the evaporator 4, so that the temperature measuring action of the plunger 122 is prevented. The impact is very small. Further, the valve body 125 of the bypass valve 128 is formed of a sphere, but this is not limited to a sphere, and may be a cone or a flat plate. Further, the spring 126 of the bypass valve is not limited to the coil spring, but may be a disc spring or the like.

効果 以上の説明から明らかなように、本発明の冷凍サイクル
用膨張弁200は冷凍サイクルの通常運転時には通常の膨
張弁作用を行い、コンプレツサの過熱が問題となるよう
な状態の時にはバイパス弁128が開いて膨張オリフイス1
06直後から冷却能力に富む気液2相冷媒を第4の通路10
5に流してエバポレータからのガス冷媒に混合させるの
で、コンプレツサに戻る冷媒は温度が下げられてからコ
ンプレツサに吸入されるから、従来の膨張弁100に簡単
な構成のバイパス通路124及びバイパス弁128を設けるの
みでコンプレツサの過熱を確実に防止することが可能で
ある。
Effects As is clear from the above description, the refrigeration cycle expansion valve 200 of the present invention performs a normal expansion valve action during normal operation of the refrigeration cycle, and when the compressor overheat becomes a problem, the bypass valve 128 is used. Open and expand Orifis 1
Immediately after 06, the gas-liquid two-phase refrigerant, which is rich in cooling capacity, is supplied to the fourth passage 10
Since it is flowed to 5 and mixed with the gas refrigerant from the evaporator, the refrigerant returning to the compressor is sucked into the compressor after the temperature is lowered.Therefore, the conventional expansion valve 100 has the bypass passage 124 and the bypass valve 128 having a simple structure. Only by providing it, it is possible to reliably prevent overheating of the compressor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例による膨張弁を用いた冷凍サ
イクルを示すブロツク図、 第2図は従来の膨張弁を用いた冷凍サイクルのブロツク
図、 第3図は第1図と第2図に示す膨張弁の作動の説明に供
したP−i線図(モリエル線図)である。 1……コンプレツサ、2……コンデンサ、3……レシー
バ、4……エバポレータ、200……膨張弁、101……本
体、102……第1の通路、103……第2の通路、104……
第3の通路、105……第4の通路、106……膨張オリフイ
ス、107……弁体、110……感温室、112……ダイアフラ
ム、122……プランジヤ、124……バイパス通路、128…
…バイパス弁。
FIG. 1 is a block diagram showing a refrigeration cycle using an expansion valve according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a refrigeration cycle using a conventional expansion valve, and FIG. 3 is FIG. 1 and FIG. It is a P-i diagram (Mollier diagram) used for description of the operation of the expansion valve shown in the figure. 1 ... Complexer, 2 ... Capacitor, 3 ... Receiver, 4 ... Evaporator, 200 ... Expansion valve, 101 ... Main body, 102 ... First passage, 103 ... Second passage, 104 ...
Third passage, 105 ... Fourth passage, 106 ... Expansion orifice, 107 ... Valve body, 110 ... Sensing greenhouse, 112 ... Diaphragm, 122 ... Plunger, 124 ... Bypass passage, 128 ...
… Bypass valve.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】高圧液冷媒を受け入れる第1の通路と、膨
張オリフイスを介して該第1の通路と連通し該膨張オリ
フイスを通つた低圧気液2相冷媒をエバポレータに向け
て流す第2の通路と、該エバポレータからの冷媒を受け
入れる第3の通路と、該第3の通路と連通し該エバポレ
ータからの冷媒をコンプレツサへ戻す第4の通路とを備
えた冷凍サイクル用膨張弁において、 前記第3の通路の入口から第4の通路の出口までの間の
位置と前記第2の通路との間にバイパス通路を設けると
ともに、前記第2の通路内の冷媒圧力と前記エバポレー
タからの冷媒の圧力との差圧に従い前記バイパス通路を
開閉するバイパス弁を設けたことを特徴とする冷凍サイ
クル用膨張弁。
1. A first passage for receiving a high-pressure liquid refrigerant, and a second passage for communicating a low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant passing through the expansion orifice and communicating with the first passage through an expansion orifice toward an evaporator. An expansion valve for a refrigeration cycle, comprising: a passage, a third passage for receiving a refrigerant from the evaporator, and a fourth passage communicating with the third passage and returning the refrigerant from the evaporator to a compressor. A bypass passage is provided between the second passage and a position between the inlet of the third passage and the outlet of the fourth passage, and the pressure of the refrigerant in the second passage and the pressure of the refrigerant from the evaporator. An expansion valve for a refrigeration cycle, comprising a bypass valve that opens and closes the bypass passage in accordance with a pressure difference between the bypass valve and the expansion valve.
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