JPH11193975A - 冷凍・冷蔵サイクル装置および差圧調整弁 - Google Patents
冷凍・冷蔵サイクル装置および差圧調整弁Info
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- JPH11193975A JPH11193975A JP10006804A JP680498A JPH11193975A JP H11193975 A JPH11193975 A JP H11193975A JP 10006804 A JP10006804 A JP 10006804A JP 680498 A JP680498 A JP 680498A JP H11193975 A JPH11193975 A JP H11193975A
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
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- Safety Valves (AREA)
- Fluid-Driven Valves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 難しい機器、弁の特性の選定や制御特性の確
立を必要とすることなく、広域に亙って蒸発器における
冷媒流量を最適値に保つことができ、インバータ制御に
より圧縮機回転数や蒸発器ファン回転数が可変で、熱負
荷が変動する冷凍・冷蔵サイクルにも対応できること。 【解決手段】 圧縮機５１、凝縮器５３、キャピラリチ
ューブ５７、蒸発器５９を順に有する冷凍・冷蔵サイク
ル装置において、キャピラリチューブ５７の入口側ある
いは出口側に、開弁方向に作用する弁上流側圧力と閉弁
方向に作用する対向ばねのばね荷重との平衡関係により
開弁量を設定される差圧調整弁６１を設ける。
立を必要とすることなく、広域に亙って蒸発器における
冷媒流量を最適値に保つことができ、インバータ制御に
より圧縮機回転数や蒸発器ファン回転数が可変で、熱負
荷が変動する冷凍・冷蔵サイクルにも対応できること。 【解決手段】 圧縮機５１、凝縮器５３、キャピラリチ
ューブ５７、蒸発器５９を順に有する冷凍・冷蔵サイク
ル装置において、キャピラリチューブ５７の入口側ある
いは出口側に、開弁方向に作用する弁上流側圧力と閉弁
方向に作用する対向ばねのばね荷重との平衡関係により
開弁量を設定される差圧調整弁６１を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、冷凍・冷蔵サイ
クル装置および差圧調整弁に関し、特に、冷媒流量を制
御する冷凍・冷蔵サイクル装置に関するものである。
クル装置および差圧調整弁に関し、特に、冷媒流量を制
御する冷凍・冷蔵サイクル装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】冷蔵庫や空気調和装置等の冷凍・冷蔵サ
イクル装置は、凝縮器よりの高温高圧の液冷媒を蒸発し
易い状態に減圧し、蒸発器における冷媒の最適流量を確
保するために、凝縮器と蒸発器との間に、キャピラリチ
ューブ、固定絞り手段（固定オリフィス）、可変絞り手
段（デューティ比制御の電磁弁、手動式膨張弁、温度膨
張弁、電動式リニア膨張弁等）等による膨張器を有して
いる。
イクル装置は、凝縮器よりの高温高圧の液冷媒を蒸発し
易い状態に減圧し、蒸発器における冷媒の最適流量を確
保するために、凝縮器と蒸発器との間に、キャピラリチ
ューブ、固定絞り手段（固定オリフィス）、可変絞り手
段（デューティ比制御の電磁弁、手動式膨張弁、温度膨
張弁、電動式リニア膨張弁等）等による膨張器を有して
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】キャピラリチューブ、
固定絞り手段による膨張器では、一定条件下ではサイク
ルバランスを取り、蒸発器における冷媒流量を最適値に
保つことができるが、流量調整可能幅が殆どないため、
インバータ制御により圧縮機回転数や蒸発器ファン回転
数が可変で、熱負荷が変動する冷凍・冷蔵サイクルに対
応することができない。
固定絞り手段による膨張器では、一定条件下ではサイク
ルバランスを取り、蒸発器における冷媒流量を最適値に
保つことができるが、流量調整可能幅が殆どないため、
インバータ制御により圧縮機回転数や蒸発器ファン回転
数が可変で、熱負荷が変動する冷凍・冷蔵サイクルに対
応することができない。
【０００４】デューティ比制御の電磁弁、温度膨張弁、
電動式リニア膨張弁等では、蒸発器に流れる冷媒流量を
可変設定でき、熱負荷が変動する冷凍・冷蔵サイクルに
も対応することができるが、対応するサイクル能力に合
致した比例域をもつ機器や弁の特性を選定し、制御特性
を確立する必要があり、簡単にシステムに組み込むこと
が難しい。
電動式リニア膨張弁等では、蒸発器に流れる冷媒流量を
可変設定でき、熱負荷が変動する冷凍・冷蔵サイクルに
も対応することができるが、対応するサイクル能力に合
致した比例域をもつ機器や弁の特性を選定し、制御特性
を確立する必要があり、簡単にシステムに組み込むこと
が難しい。
【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あり、難しい機器、弁の特性の選
定や制御特性の確立を必要とすることなく、広域に亙っ
て蒸発器における冷媒流量を最適値に保つことができ、
インバータ制御により圧縮機回転数や蒸発器ファン回転
数が可変で、熱負荷が変動する冷凍・冷蔵サイクルに対
応することができる冷凍・冷蔵サイクル装置、およびそ
のような冷凍・冷蔵サイクル装置にて使用されて好適な
差圧調整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あり、難しい機器、弁の特性の選
定や制御特性の確立を必要とすることなく、広域に亙っ
て蒸発器における冷媒流量を最適値に保つことができ、
インバータ制御により圧縮機回転数や蒸発器ファン回転
数が可変で、熱負荷が変動する冷凍・冷蔵サイクルに対
応することができる冷凍・冷蔵サイクル装置、およびそ
のような冷凍・冷蔵サイクル装置にて使用されて好適な
差圧調整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冷凍・冷蔵サイクル
装置は、圧縮機、凝縮器、膨張器、蒸発器を順に有する
冷凍・冷蔵サイクル装置において、前記膨張器の入口側
あるいは出口側に、開弁方向に作用する弁上流側圧力と
閉弁方向に作用する対向ばねのばね荷重との平衡関係に
より開弁量を設定される差圧調整弁を有しているもので
ある。
めに、請求項１に記載の発明による冷凍・冷蔵サイクル
装置は、圧縮機、凝縮器、膨張器、蒸発器を順に有する
冷凍・冷蔵サイクル装置において、前記膨張器の入口側
あるいは出口側に、開弁方向に作用する弁上流側圧力と
閉弁方向に作用する対向ばねのばね荷重との平衡関係に
より開弁量を設定される差圧調整弁を有しているもので
ある。
【０００７】請求項２に記載の発明による冷凍・冷蔵サ
イクル装置は、前記差圧調整弁が電動式の可変差圧調整
弁により構成されているものである。
イクル装置は、前記差圧調整弁が電動式の可変差圧調整
弁により構成されているものである。
【０００８】請求項３に記載の発明による冷凍・冷蔵サ
イクル装置は、前記差圧調整弁が手動式の可変差圧調整
弁により構成されているものである。
イクル装置は、前記差圧調整弁が手動式の可変差圧調整
弁により構成されているものである。
【０００９】請求項４に記載の発明による冷凍・冷蔵サ
イクル装置は、前記膨張器がキャピラリチューブあるい
は固定絞り手段により構成されているものである。
イクル装置は、前記膨張器がキャピラリチューブあるい
は固定絞り手段により構成されているものである。
【００１０】又、上述の目的を達成するために、請求項
５に記載の発明による差圧調整弁は、弁体に開弁方向に
作用する弁上流側圧力と閉弁方向に作用する対向ばねの
ばね荷重との平衡関係により開弁量を設定される差圧調
整弁において、弁ハウジングに対して弁リフト方向に移
動可能に設けられ、前記弁体との間に対向ばねを配置さ
れる可動ばねリテーナと、外部から与えられる回転方向
の動力を前記弁リフト方向の動力に変換して前記可動ば
ねリテーナに伝達する動力伝達機構と、前記動力伝達機
構に回転方向の動力を与える電動機とを有し、前記電動
機による前記回転方向の動力から前記動力伝達機構によ
り変換された前記弁リフト方向の動力により前記可動ば
ねリテーナが弁リフト方向に移動し、対向ばねのばね荷
重を可変設定するものである。
５に記載の発明による差圧調整弁は、弁体に開弁方向に
作用する弁上流側圧力と閉弁方向に作用する対向ばねの
ばね荷重との平衡関係により開弁量を設定される差圧調
整弁において、弁ハウジングに対して弁リフト方向に移
動可能に設けられ、前記弁体との間に対向ばねを配置さ
れる可動ばねリテーナと、外部から与えられる回転方向
の動力を前記弁リフト方向の動力に変換して前記可動ば
ねリテーナに伝達する動力伝達機構と、前記動力伝達機
構に回転方向の動力を与える電動機とを有し、前記電動
機による前記回転方向の動力から前記動力伝達機構によ
り変換された前記弁リフト方向の動力により前記可動ば
ねリテーナが弁リフト方向に移動し、対向ばねのばね荷
重を可変設定するものである。
【００１１】請求項６に記載の発明による差圧調整弁
は、前記動力伝達機構は、円環状のカム面を有し前記可
動ばねリテーナおよび前記電動機のうちいずれか一方に
接続される端面カムと、前記端面カムのカム面と対接配
置され前記可動ばねリテーナおよび前記電動機のうちい
ずれか他方に接続されるカムフォロア部材とにより構成
されているものである。
は、前記動力伝達機構は、円環状のカム面を有し前記可
動ばねリテーナおよび前記電動機のうちいずれか一方に
接続される端面カムと、前記端面カムのカム面と対接配
置され前記可動ばねリテーナおよび前記電動機のうちい
ずれか他方に接続されるカムフォロア部材とにより構成
されているものである。
【００１２】請求項７に記載の発明による差圧調整弁
は、前記端面カムのカム面は端面カムの中心軸線周りに
連続して延在する螺旋状傾斜面をなしているものであ
る。
は、前記端面カムのカム面は端面カムの中心軸線周りに
連続して延在する螺旋状傾斜面をなしているものであ
る。
【００１３】請求項８に記載の発明による差圧調整弁
は、前記端面カムのカム面は端面カムの中心軸線周りに
延在する螺旋状傾斜面をなし、途中に平面部あるいは凹
状面部を有しているものである。
は、前記端面カムのカム面は端面カムの中心軸線周りに
延在する螺旋状傾斜面をなし、途中に平面部あるいは凹
状面部を有しているものである。
【００１４】請求項９に記載の発明による差圧調整弁
は、前記端面カムおよび前記カムフォロア部材のうち前
記可動ばねリテーナに接続される一方には、前記対向ば
ねのばね荷重より高いばね荷重の強制弁閉用ばねが接続
され、前記端面カムに対する前記カムフォロア部材の相
対的な回転角の終端角度箇所において、前記強制弁閉用
ばねのばね力が前記弁体に作用するように構成されてい
るものである。
は、前記端面カムおよび前記カムフォロア部材のうち前
記可動ばねリテーナに接続される一方には、前記対向ば
ねのばね荷重より高いばね荷重の強制弁閉用ばねが接続
され、前記端面カムに対する前記カムフォロア部材の相
対的な回転角の終端角度箇所において、前記強制弁閉用
ばねのばね力が前記弁体に作用するように構成されてい
るものである。
【００１５】請求項１に記載の発明による冷凍・冷蔵サ
イクル装置によれば、差圧調整弁が発生する差圧分だけ
膨張器の入口側あるいは出口側における冷媒圧力が低下
あるいは上昇し、キャピラリチューブ、固定絞り手段に
よる膨張弁でも、それの比例域を操作可能になり、また
差圧調整弁の上流側あるいは下流側の冷媒比容積を変化
させることになってキャピラリチューブ、固定絞り手段
による膨張弁でも冷媒流量を可変設定することができ
る。
イクル装置によれば、差圧調整弁が発生する差圧分だけ
膨張器の入口側あるいは出口側における冷媒圧力が低下
あるいは上昇し、キャピラリチューブ、固定絞り手段に
よる膨張弁でも、それの比例域を操作可能になり、また
差圧調整弁の上流側あるいは下流側の冷媒比容積を変化
させることになってキャピラリチューブ、固定絞り手段
による膨張弁でも冷媒流量を可変設定することができ
る。
【００１６】請求項２に記載の発明による冷凍・冷蔵サ
イクル装置によれば、差圧調整弁が電動式の可変差圧調
整弁により構成され、差圧調整弁の設定圧を電動式に変
更することができる。
イクル装置によれば、差圧調整弁が電動式の可変差圧調
整弁により構成され、差圧調整弁の設定圧を電動式に変
更することができる。
【００１７】請求項３に記載の発明による冷凍・冷蔵サ
イクル装置によれば、差圧調整弁が手動式の可変差圧調
整弁により構成され、手動で差圧調整弁の設定圧に任意
に変更することができ、例えば、差圧調整弁の製造工場
において、出荷時に所望の設定圧に調整することによ
り、製造段階で設定圧毎に異なる複数種類の商品を製造
しておくことなく、使用対象の各冷凍・冷蔵サイクル装
置に応じた差圧調整弁を最終的に提供することができ
る。
イクル装置によれば、差圧調整弁が手動式の可変差圧調
整弁により構成され、手動で差圧調整弁の設定圧に任意
に変更することができ、例えば、差圧調整弁の製造工場
において、出荷時に所望の設定圧に調整することによ
り、製造段階で設定圧毎に異なる複数種類の商品を製造
しておくことなく、使用対象の各冷凍・冷蔵サイクル装
置に応じた差圧調整弁を最終的に提供することができ
る。
【００１８】請求項４に記載の発明による冷凍・冷蔵サ
イクル装置によれば、前膨張器がキャピラリチューブあ
るいは固定絞り手段により構成され、差圧調整弁が発生
する差圧分だけ膨張器の入口側あるいは出口側凝縮器出
口の冷媒圧力が低下あるいは上昇し、キャピラリチュー
ブ、固定絞り手段による膨張弁において、それの比例域
を操作可能になり、また膨張弁の上流側あるいは下流側
の冷媒比容積を変化させることになってキャピラリチュ
ーブ、固定絞り手段による膨張弁でも冷媒流量を可変設
定することができる。
イクル装置によれば、前膨張器がキャピラリチューブあ
るいは固定絞り手段により構成され、差圧調整弁が発生
する差圧分だけ膨張器の入口側あるいは出口側凝縮器出
口の冷媒圧力が低下あるいは上昇し、キャピラリチュー
ブ、固定絞り手段による膨張弁において、それの比例域
を操作可能になり、また膨張弁の上流側あるいは下流側
の冷媒比容積を変化させることになってキャピラリチュ
ーブ、固定絞り手段による膨張弁でも冷媒流量を可変設
定することができる。
【００１９】請求項５に記載の発明による差圧調整弁に
よれば、電動機の回転が動力伝達機構によって弁リフト
方向の移動に変化され、これによって可動ばねリテーナ
が弁リフト方向に移動し、対向ばねのばね荷重が端面カ
ムのカム形状に応じて可変設定される。
よれば、電動機の回転が動力伝達機構によって弁リフト
方向の移動に変化され、これによって可動ばねリテーナ
が弁リフト方向に移動し、対向ばねのばね荷重が端面カ
ムのカム形状に応じて可変設定される。
【００２０】請求項６に記載の発明による差圧調整弁に
よれば、電動機の回転方向の動力から弁リフト方向の動
力への変換が、端面カムと、この端面カムの円環状のカ
ム面に対接するカムフォロア部材とのうち、どちらか片
方を電動機により回転させることで行われ、これによ
り、電動機の回転方向動に伴い可動ばねリテーナが弁リ
フト方向に移動し、対向ばねのばね荷重が可変設定され
る。
よれば、電動機の回転方向の動力から弁リフト方向の動
力への変換が、端面カムと、この端面カムの円環状のカ
ム面に対接するカムフォロア部材とのうち、どちらか片
方を電動機により回転させることで行われ、これによ
り、電動機の回転方向動に伴い可動ばねリテーナが弁リ
フト方向に移動し、対向ばねのばね荷重が可変設定され
る。
【００２１】請求項７に記載の発明による差圧調整弁に
よれば、端面カムのカム面が端面カムの中心軸線周りに
連続して延在する螺旋状傾斜面をなしていることによ
り、端面カムに対するカムフォロア部材の相対的な回転
角の変化に対して、対向ばねのばね荷重（差圧特性）が
連続して変化する。
よれば、端面カムのカム面が端面カムの中心軸線周りに
連続して延在する螺旋状傾斜面をなしていることによ
り、端面カムに対するカムフォロア部材の相対的な回転
角の変化に対して、対向ばねのばね荷重（差圧特性）が
連続して変化する。
【００２２】請求項８に記載の発明による差圧調整弁に
よれば、端面カムのカム面が端面カムの中心軸線周りに
延在する螺旋状傾斜面をなし、途中に平面部あるいは凹
状面部を有していることにより、カム面の平面部あるい
は凹状面部にカムフォロア部材が対接する状態におい
て、端面カムに対するカムフォロア部材の相対的な回転
角のずれ、微動に対して対向ばねのばね荷重が安定設定
され、端面カムに対するカムフォロア部材の相対的な回
転角に対して、対向ばねのばね荷重（差圧特性）が段階
的に設定される。
よれば、端面カムのカム面が端面カムの中心軸線周りに
延在する螺旋状傾斜面をなし、途中に平面部あるいは凹
状面部を有していることにより、カム面の平面部あるい
は凹状面部にカムフォロア部材が対接する状態におい
て、端面カムに対するカムフォロア部材の相対的な回転
角のずれ、微動に対して対向ばねのばね荷重が安定設定
され、端面カムに対するカムフォロア部材の相対的な回
転角に対して、対向ばねのばね荷重（差圧特性）が段階
的に設定される。
【００２３】請求項９に記載の発明による差圧調整弁に
よれば、端面カムに対してカムフォロア部材が相対的な
回転角の終端角度箇所に位置すると、端面カムおよびカ
ムフォロア部材のうち、可動ばねリテーナに接続される
一方に接続されている強制弁閉用ばねの強いばね力が弁
体に作用し、弁体が強制弁閉する。
よれば、端面カムに対してカムフォロア部材が相対的な
回転角の終端角度箇所に位置すると、端面カムおよびカ
ムフォロア部材のうち、可動ばねリテーナに接続される
一方に接続されている強制弁閉用ばねの強いばね力が弁
体に作用し、弁体が強制弁閉する。
【００２４】
【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。
【００２５】図１はこの発明による冷凍・冷蔵サイクル
装置の一つの実施の形態を示している。冷凍・冷蔵サイ
クル装置は、基本的構成として、圧縮機５１、凝縮器５
３、レシーバ・ドライヤ５５、膨張器であるキャピラリ
チューブ（減圧膨張管）５７、蒸発器５９を順に有して
おり、これらは冷媒配管６２により循環接続されてい
る。
装置の一つの実施の形態を示している。冷凍・冷蔵サイ
クル装置は、基本的構成として、圧縮機５１、凝縮器５
３、レシーバ・ドライヤ５５、膨張器であるキャピラリ
チューブ（減圧膨張管）５７、蒸発器５９を順に有して
おり、これらは冷媒配管６２により循環接続されてい
る。
【００２６】キャピラリチューブ５７の入口側には差圧
調整弁６１が接続されている。差圧調整弁６１は、開弁
方向に作用する弁上流側圧力、すなわち、凝縮器出口圧
力Ｐｃと閉弁方向に作用する内蔵の対向ばねのばね荷重
との平衡関係により開弁量を設定されるものであり、対
向ばねのばね荷重（設定圧）を可変設定できる可変差圧
調整弁として、電動式のものと、手動式のものがある。
調整弁６１が接続されている。差圧調整弁６１は、開弁
方向に作用する弁上流側圧力、すなわち、凝縮器出口圧
力Ｐｃと閉弁方向に作用する内蔵の対向ばねのばね荷重
との平衡関係により開弁量を設定されるものであり、対
向ばねのばね荷重（設定圧）を可変設定できる可変差圧
調整弁として、電動式のものと、手動式のものがある。
【００２７】冷凍・冷蔵回路で必要な凝縮器出口圧力Ｐ
ｃと蒸発器入口圧力Ｐｅとの差圧ΔＰのうちの部分的な
差圧ΔＰｘをキャピラリチューブ５７により生じさせ、
残りの差圧ΔＰｃを差圧調整弁６１によって調整設定す
る。これによりΔＰ＝ΔＰｘ＋ΔＰｃが成立する。な
お、図１において、符号Ｐｃ´は差圧調整弁６１の出口
側の冷媒圧力であり、Ｐｃ´＝Ｐｃ−ΔＰｃである。
ｃと蒸発器入口圧力Ｐｅとの差圧ΔＰのうちの部分的な
差圧ΔＰｘをキャピラリチューブ５７により生じさせ、
残りの差圧ΔＰｃを差圧調整弁６１によって調整設定す
る。これによりΔＰ＝ΔＰｘ＋ΔＰｃが成立する。な
お、図１において、符号Ｐｃ´は差圧調整弁６１の出口
側の冷媒圧力であり、Ｐｃ´＝Ｐｃ−ΔＰｃである。
【００２８】これにより、差圧調整弁６１が発生する差
圧ΔＰ分だけキャピラリチューブ５７の入口側の冷媒圧
力が低下し、キャピラリチューブ５７による膨張弁で
も、それの比例域を操作可能になり、またキャピラリチ
ューブ５７の上流側の冷媒比容積を変化させることにな
ってキャピラリチューブ５７による膨張弁でも冷媒流量
を可変設定することができるようになる。
圧ΔＰ分だけキャピラリチューブ５７の入口側の冷媒圧
力が低下し、キャピラリチューブ５７による膨張弁で
も、それの比例域を操作可能になり、またキャピラリチ
ューブ５７の上流側の冷媒比容積を変化させることにな
ってキャピラリチューブ５７による膨張弁でも冷媒流量
を可変設定することができるようになる。
【００２９】通常、キャピラリチューブ５７はシステム
定格に丁度、適合したもの（１００％適合）が選定され
るが、上述のような差圧調整弁６１の組み込み下では、
定格以上の能力をもつキャピラリチューブ５７を使用
し、差圧調整弁６１による差圧調整により、零〜キャピ
ラリチューブ５７の最大能力までの広域を制御域とする
ことができる。併せて、冷媒流れ音の低減、温度膨張弁
や電動式リニア膨張弁の不要化による低コスト化、高信
頼性化を実現することが可能になる。
定格に丁度、適合したもの（１００％適合）が選定され
るが、上述のような差圧調整弁６１の組み込み下では、
定格以上の能力をもつキャピラリチューブ５７を使用
し、差圧調整弁６１による差圧調整により、零〜キャピ
ラリチューブ５７の最大能力までの広域を制御域とする
ことができる。併せて、冷媒流れ音の低減、温度膨張弁
や電動式リニア膨張弁の不要化による低コスト化、高信
頼性化を実現することが可能になる。
【００３０】なお、差圧調整弁６１の設定可能差圧範囲
は蒸発器負荷量やサイクルバランスにより、キャピラリ
チューブ５７との組合せ状態により決められる。
は蒸発器負荷量やサイクルバランスにより、キャピラリ
チューブ５７との組合せ状態により決められる。
【００３１】図２はこの発明による冷凍・冷蔵サイクル
装置の他の実施の形態を示している。この実施の形態で
は、キャピラリチューブ５７の出口側には差圧調整弁６
１が接続されている。差圧調整弁６１は、開弁方向に作
用する弁上流側圧力、すなわち、キャピラリチューブ５
７の出口側の圧力Ｐｅ´と閉弁方向に作用する内蔵の対
向ばねのばね荷重との平衡関係により開弁量を設定され
るものであり、この場合も、対向ばねのばね荷重（設定
圧）を可変設定できる可変差圧調整弁として、電動式の
ものと、手動式のものがある。
装置の他の実施の形態を示している。この実施の形態で
は、キャピラリチューブ５７の出口側には差圧調整弁６
１が接続されている。差圧調整弁６１は、開弁方向に作
用する弁上流側圧力、すなわち、キャピラリチューブ５
７の出口側の圧力Ｐｅ´と閉弁方向に作用する内蔵の対
向ばねのばね荷重との平衡関係により開弁量を設定され
るものであり、この場合も、対向ばねのばね荷重（設定
圧）を可変設定できる可変差圧調整弁として、電動式の
ものと、手動式のものがある。
【００３２】冷凍・冷蔵回路で必要な凝縮器出口圧力Ｐ
ｃと蒸発器入口圧力Ｐｅとの差圧ΔＰのうちの部分的な
差圧ΔＰｘをキャピラリチューブ５７により生じさせ、
残りの差圧ΔＰｅを差圧調整弁６１によって調整設定す
る。これによりΔＰ＝ΔＰｘ＋ΔＰｅが成立する。な
お、図２においては、Ｐｅ´＝Ｐｃ−ΔＰｘである。
ｃと蒸発器入口圧力Ｐｅとの差圧ΔＰのうちの部分的な
差圧ΔＰｘをキャピラリチューブ５７により生じさせ、
残りの差圧ΔＰｅを差圧調整弁６１によって調整設定す
る。これによりΔＰ＝ΔＰｘ＋ΔＰｅが成立する。な
お、図２においては、Ｐｅ´＝Ｐｃ−ΔＰｘである。
【００３３】これにより、差圧調整弁６１が発生する差
圧ΔＰ分だけキャピラリチューブ５７の出力側の冷媒圧
力が上昇し、キャピラリチューブ５７による膨張弁で
も、それの比例域を操作可能になり、またキャピラリチ
ューブ５７の下流側の冷媒比容積を変化させることにな
ってキャピラリチューブ５７による膨張弁でも冷媒流量
を可変設定することができるようになる。
圧ΔＰ分だけキャピラリチューブ５７の出力側の冷媒圧
力が上昇し、キャピラリチューブ５７による膨張弁で
も、それの比例域を操作可能になり、またキャピラリチ
ューブ５７の下流側の冷媒比容積を変化させることにな
ってキャピラリチューブ５７による膨張弁でも冷媒流量
を可変設定することができるようになる。
【００３４】この場合も、差圧調整弁６１の組み込みに
より定格以上の能力をもつキャピラリチューブ５７を使
用し、差圧調整弁６１による差圧調整により、０〜キャ
ピラリチューブ５７の最大能力までの広域を制御域とす
ることができる。併せて、冷媒流れ音の低減、温度膨張
弁や電動式リニア膨張弁の不要化による低コスト化、高
信頼性化を実現することが可能になる。
より定格以上の能力をもつキャピラリチューブ５７を使
用し、差圧調整弁６１による差圧調整により、０〜キャ
ピラリチューブ５７の最大能力までの広域を制御域とす
ることができる。併せて、冷媒流れ音の低減、温度膨張
弁や電動式リニア膨張弁の不要化による低コスト化、高
信頼性化を実現することが可能になる。
【００３５】図３（ａ）はフロン冷媒使用において差圧
調整弁６１が図１に示されているようにキャピラリチュ
ーブ５７の入口側に接続された場合のモリエル線図であ
り、図３（ｂ）は同じく差圧調整弁６１が図２に示され
ているようにキャピラリチューブ５７の出口側に接続さ
れた場合のモリエル線図である。
調整弁６１が図１に示されているようにキャピラリチュ
ーブ５７の入口側に接続された場合のモリエル線図であ
り、図３（ｂ）は同じく差圧調整弁６１が図２に示され
ているようにキャピラリチューブ５７の出口側に接続さ
れた場合のモリエル線図である。
【００３６】差圧調整弁６１は、キャピラリチューブ５
７の冷媒流量を調整するために、差圧ΔＰｃを与えるも
のであり、直接、冷媒流量を制御する方式に較べて正
確、且つ信頼性の高いシステムが得られるようになる。
また、冷凍・冷蔵回路での循環流量制御域が拡大され、
圧縮機５１の回転数制御（インバータ制御）を行うシス
テムへの対応が可能となる。
７の冷媒流量を調整するために、差圧ΔＰｃを与えるも
のであり、直接、冷媒流量を制御する方式に較べて正
確、且つ信頼性の高いシステムが得られるようになる。
また、冷凍・冷蔵回路での循環流量制御域が拡大され、
圧縮機５１の回転数制御（インバータ制御）を行うシス
テムへの対応が可能となる。
【００３７】また、システム運転をサーモ・サイクル方
式で発停させた場合、圧縮機５１の停止と連動して、差
圧調整弁６１を強制弁閉させることにより、高温、高圧
の冷媒が蒸発器５９に流入することが回避され、熱負荷
とならないようにすることにより、停止時間が延長され
て運転率が低下し、省エネルギ化が図られるようにな
る。
式で発停させた場合、圧縮機５１の停止と連動して、差
圧調整弁６１を強制弁閉させることにより、高温、高圧
の冷媒が蒸発器５９に流入することが回避され、熱負荷
とならないようにすることにより、停止時間が延長され
て運転率が低下し、省エネルギ化が図られるようにな
る。
【００３８】なお、差圧調整弁６１の設定可能差圧範囲
をシステムの許容圧力以内とすることにより、差圧調整
弁自体を膨張器とすることも可能であり、そのようにす
れば、凝縮圧力と蒸発圧力との差圧、即ち、システム上
で必要とされる冷媒流量を任意の流量に調整することが
できるようになる。
をシステムの許容圧力以内とすることにより、差圧調整
弁自体を膨張器とすることも可能であり、そのようにす
れば、凝縮圧力と蒸発圧力との差圧、即ち、システム上
で必要とされる冷媒流量を任意の流量に調整することが
できるようになる。
【００３９】この発明による冷凍・冷蔵サイクル装置
は、膨張器として、キャピラリチューブ５７や固定絞り
手段（手動式の可変絞り手段や手動式膨張弁のように、
システム状態に応じて自動的に絞り度を変化しない半固
定式のものも含む）が使用されているものにおいて、特
に有効である。なお、固定絞り手段はキャピラリチュー
ブ５７に代えて冷凍・冷蔵サイクル装置に同等に組み込
まれるものであり、これの構造等は自明であるので、そ
れの詳しい説明は省略する。
は、膨張器として、キャピラリチューブ５７や固定絞り
手段（手動式の可変絞り手段や手動式膨張弁のように、
システム状態に応じて自動的に絞り度を変化しない半固
定式のものも含む）が使用されているものにおいて、特
に有効である。なお、固定絞り手段はキャピラリチュー
ブ５７に代えて冷凍・冷蔵サイクル装置に同等に組み込
まれるものであり、これの構造等は自明であるので、そ
れの詳しい説明は省略する。
【００４０】図４は、上述のような冷凍・冷蔵サイクル
装置に組み込まれて好適な電動式の差圧調整弁（可変差
圧調整弁）の一つの実施の形態を示している。差圧調整
弁は、弁ハウジング１に、入口ポート（弁上流側ポー
ト）３と、弁室５と、出口ポート（弁下流側ポート）７
と有している。
装置に組み込まれて好適な電動式の差圧調整弁（可変差
圧調整弁）の一つの実施の形態を示している。差圧調整
弁は、弁ハウジング１に、入口ポート（弁上流側ポー
ト）３と、弁室５と、出口ポート（弁下流側ポート）７
と有している。
【００４１】弁室５には球状の弁体９が図４にて上下方
向（弁リフト方向）に移動可能に設けられている。弁体
９は弁ハウジング１に形成されている弁座部１１との離
間量（弁リフト量）により開弁量（開口面積）、換言す
れば、差圧を定量的に可変設定する。
向（弁リフト方向）に移動可能に設けられている。弁体
９は弁ハウジング１に形成されている弁座部１１との離
間量（弁リフト量）により開弁量（開口面積）、換言す
れば、差圧を定量的に可変設定する。
【００４２】なお、弁体９には弁ステム１３が取り付け
られ、弁ステム１３の先端側は、後述するステッピング
モータ３３のロータ３５と一体のカムフォロア部材３７
の中心孔４５に弁リフト方向に摺動可能に挿入され、こ
れらより弁ステム１３が弁リフト方向の移動を案内され
ている。
られ、弁ステム１３の先端側は、後述するステッピング
モータ３３のロータ３５と一体のカムフォロア部材３７
の中心孔４５に弁リフト方向に摺動可能に挿入され、こ
れらより弁ステム１３が弁リフト方向の移動を案内され
ている。
【００４３】弁室５には、弁体９と当接配置された弁体
側ばねリテーナ１５と、弁体側ばねリテーナ１５と対向
配置されて弁リフト方向に移動可能な円筒状の可動ばね
リテーナ１７と、弁体側ばねリテーナ１５と可動ばねリ
テーナ１７との間に配置された対向ばね（差圧調整ば
ね）１９と、可動ばねリテーナ１７と接続され、止めピ
ン２１により回り止めされて弁リフト方向に移動可能な
端面カム２３とが順に設けられており、端面カム２３と
可動ばねリテーナ１７の弁リフト方向位置により対向ば
ね１９のばね荷重が設定される。
側ばねリテーナ１５と、弁体側ばねリテーナ１５と対向
配置されて弁リフト方向に移動可能な円筒状の可動ばね
リテーナ１７と、弁体側ばねリテーナ１５と可動ばねリ
テーナ１７との間に配置された対向ばね（差圧調整ば
ね）１９と、可動ばねリテーナ１７と接続され、止めピ
ン２１により回り止めされて弁リフト方向に移動可能な
端面カム２３とが順に設けられており、端面カム２３と
可動ばねリテーナ１７の弁リフト方向位置により対向ば
ね１９のばね荷重が設定される。
【００４４】この差圧調整弁は、弁体９に開弁方向に作
用する弁上流側圧力（入口ポート圧力）と閉弁方向に作
用する対向ばね１９のばね荷重との平衡関係により開弁
量（弁リフト量）を設定される。
用する弁上流側圧力（入口ポート圧力）と閉弁方向に作
用する対向ばね１９のばね荷重との平衡関係により開弁
量（弁リフト量）を設定される。
【００４５】端面カム２３は上面に円環状のカム面２５
を有している。カム面２５は、図５において符号Ａによ
り展開して示されているように、端面カム２３の中心軸
線周りに連続して延在する螺旋状傾斜面をなしており、
あるいは図６において符号Ｂにより展開して示されてい
るように、端面カム２３の中心軸線周りに延在する螺旋
状傾斜面をなし、途中に等間隔に複数個の平面部ｂを有
する形状、あるいは図７において符号Ｃにより展開して
示されているように、端面カム２３の中心軸線周りに延
在する螺旋状傾斜面をなし、途中に等間隔に複数個の凹
状面部ｃを有する形状とすることもできる。
を有している。カム面２５は、図５において符号Ａによ
り展開して示されているように、端面カム２３の中心軸
線周りに連続して延在する螺旋状傾斜面をなしており、
あるいは図６において符号Ｂにより展開して示されてい
るように、端面カム２３の中心軸線周りに延在する螺旋
状傾斜面をなし、途中に等間隔に複数個の平面部ｂを有
する形状、あるいは図７において符号Ｃにより展開して
示されているように、端面カム２３の中心軸線周りに延
在する螺旋状傾斜面をなし、途中に等間隔に複数個の凹
状面部ｃを有する形状とすることもできる。
【００４６】円筒状の可動ばねリテーナ１７内には内部
ばねリテーナ２７が弁リフト方向に移動可能に設けられ
ている。内部ばねリテーナ２７と可動ばねリテーナ１７
の上端部（端面カム２３の下面と等価）との間には、対
向ばね１９の弾発力、即ち、ばね荷重より高いばね荷重
の強制弁閉用ばね２９が配置され、強制弁閉用ばね２９
は内部ばねリテーナ２７を介して可動ばねリテーナ１７
を下方（弁体側）に付勢している。
ばねリテーナ２７が弁リフト方向に移動可能に設けられ
ている。内部ばねリテーナ２７と可動ばねリテーナ１７
の上端部（端面カム２３の下面と等価）との間には、対
向ばね１９の弾発力、即ち、ばね荷重より高いばね荷重
の強制弁閉用ばね２９が配置され、強制弁閉用ばね２９
は内部ばねリテーナ２７を介して可動ばねリテーナ１７
を下方（弁体側）に付勢している。
【００４７】内部ばねリテーナ２７は、後述するカムフ
ォロア部材３７が最終回転位置以外の回転位置に位置し
ている間では可動ばねリテーナ１７の下端部に当接して
内部ばねリテーナ２７内で強制弁閉用ばね２９を無効に
し、カムフォロア部材３７が最終回転位置に位置するこ
とにより弁体側ばねリテーナ１５のスリーブ部１５ａと
当接して持ち上げられ、強制弁閉用ばね２９のばね力を
弁体９に強制弁閉力として付与する。
ォロア部材３７が最終回転位置以外の回転位置に位置し
ている間では可動ばねリテーナ１７の下端部に当接して
内部ばねリテーナ２７内で強制弁閉用ばね２９を無効に
し、カムフォロア部材３７が最終回転位置に位置するこ
とにより弁体側ばねリテーナ１５のスリーブ部１５ａと
当接して持ち上げられ、強制弁閉用ばね２９のばね力を
弁体９に強制弁閉力として付与する。
【００４８】弁ハウジング１の上部にはカバー部材３１
が固定されている。カバー部材３１内には、ステッピン
グモータ３３のロータ３５とロータ３５に内挿されたカ
ムフォロア部材３７がロータ軸３９に案内されて回転可
能に設けられており、カバー部材３１の外周にはステッ
ピングモータ３３のステータコイル４１が固定されてい
る。カムフォロア部材３７は、カム面２５と対向し、底
部に形成された突起部４３によってカム面２５と対接し
ている。
が固定されている。カバー部材３１内には、ステッピン
グモータ３３のロータ３５とロータ３５に内挿されたカ
ムフォロア部材３７がロータ軸３９に案内されて回転可
能に設けられており、カバー部材３１の外周にはステッ
ピングモータ３３のステータコイル４１が固定されてい
る。カムフォロア部材３７は、カム面２５と対向し、底
部に形成された突起部４３によってカム面２５と対接し
ている。
【００４９】つぎに上述の構成による差圧調整弁の動作
を説明する。
を説明する。
【００５０】ステッピングモータ３３によってロータ３
５が分割回転駆動されることにより、カムフォロア部材
３７が同等に分割回転し、カム面２５に対するカムフォ
ロア部材３７の突起部４３の回転位置が変化する。
５が分割回転駆動されることにより、カムフォロア部材
３７が同等に分割回転し、カム面２５に対するカムフォ
ロア部材３７の突起部４３の回転位置が変化する。
【００５１】たとえば、カムフォロア部材３７が右回転
して突起部４３が螺旋状傾斜面によるカム面２５の傾斜
上位側に移動すると、その傾斜の垂直分だけ端面カム２
３ならびに可動ばねリテーナ１７が弁体９側に降下し、
その降下分だけ対向ばね１９のばね荷重が増加する。
して突起部４３が螺旋状傾斜面によるカム面２５の傾斜
上位側に移動すると、その傾斜の垂直分だけ端面カム２
３ならびに可動ばねリテーナ１７が弁体９側に降下し、
その降下分だけ対向ばね１９のばね荷重が増加する。
【００５２】これに対し、カムフォロア部材３７が左回
転して突起部４３が螺旋状傾斜面によるカム面２５の傾
斜下位側に移動すると、その傾斜の垂直分だけ端面カム
２３ならびに可動ばねリテーナ１７が弁体９側に上昇
し、その上昇分だけ対向ばね１９のばね荷重が低減す
る。
転して突起部４３が螺旋状傾斜面によるカム面２５の傾
斜下位側に移動すると、その傾斜の垂直分だけ端面カム
２３ならびに可動ばねリテーナ１７が弁体９側に上昇
し、その上昇分だけ対向ばね１９のばね荷重が低減す
る。
【００５３】従って、ステッピングモータ３３の回転駆
動を螺旋ねじにより回転軸方向の動きに変えて可動ばね
リテーナ１７に伝える構成とした場合の、ステッピング
モータ３３の駆動量と可動ばねリテーナ１７の変位量
（対向ばね１９のばね荷重設定値）との関係を１対１と
すると、螺旋状傾斜面の勾配度の設定により、ステッピ
ングモータ３３の駆動量と可動ばねリテーナ１７の変位
量とが、１対ｎ（但し、ｎ＞１）の関係になり、ステッ
ピングモータ３３の回転量をさほど大きくしなくても、
対向ばね１９のばね荷重を広い範囲で変化させて設定す
ることができ、開弁特性の可変設定のパターン（差圧特
性）はカム形状により高い自由度をもって設定すること
ができる。
動を螺旋ねじにより回転軸方向の動きに変えて可動ばね
リテーナ１７に伝える構成とした場合の、ステッピング
モータ３３の駆動量と可動ばねリテーナ１７の変位量
（対向ばね１９のばね荷重設定値）との関係を１対１と
すると、螺旋状傾斜面の勾配度の設定により、ステッピ
ングモータ３３の駆動量と可動ばねリテーナ１７の変位
量とが、１対ｎ（但し、ｎ＞１）の関係になり、ステッ
ピングモータ３３の回転量をさほど大きくしなくても、
対向ばね１９のばね荷重を広い範囲で変化させて設定す
ることができ、開弁特性の可変設定のパターン（差圧特
性）はカム形状により高い自由度をもって設定すること
ができる。
【００５４】カム面２５が、図５において符号Ａにより
展開して示されているように、端面カム２３の中心軸線
周りに連続して延在する螺旋状傾斜面である場合には、
差圧特性は、ステッピングモータ３３の駆動量、換言す
れば、端面カム２３とカムフォロア部材３７による端面
カム機構の回転角に対して比例連続的に変化する。
展開して示されているように、端面カム２３の中心軸線
周りに連続して延在する螺旋状傾斜面である場合には、
差圧特性は、ステッピングモータ３３の駆動量、換言す
れば、端面カム２３とカムフォロア部材３７による端面
カム機構の回転角に対して比例連続的に変化する。
【００５５】カム面２５が、図６において符号Ｂにより
展開して示されているように、端面カム２３の中心軸線
周りに延在する螺旋状傾斜面をなし、途中に等間隔に複
数個の平面部ｂを有する形状であれば、差圧特性は、ス
テッピングモータ３３の駆動量、換言すれば、端面カム
２３とカムフォロア部材３７による端面カム機構の回転
角に対して段階的に変化する。カムフォロア部材３７が
平面部ｂに位置している間は、多少、カムフォロア部材
３７が回転しても、対向ばね１９のばね荷重が変動する
ことがない。これにより、ステッピングモータ３３の無
通電時のカムフォロア部材３７の回転角のずれ、微動に
対して対向ばね１９のばね荷重が安定設定され、またス
テッピングモータ３３のディテントトルクを無視でき
る。
展開して示されているように、端面カム２３の中心軸線
周りに延在する螺旋状傾斜面をなし、途中に等間隔に複
数個の平面部ｂを有する形状であれば、差圧特性は、ス
テッピングモータ３３の駆動量、換言すれば、端面カム
２３とカムフォロア部材３７による端面カム機構の回転
角に対して段階的に変化する。カムフォロア部材３７が
平面部ｂに位置している間は、多少、カムフォロア部材
３７が回転しても、対向ばね１９のばね荷重が変動する
ことがない。これにより、ステッピングモータ３３の無
通電時のカムフォロア部材３７の回転角のずれ、微動に
対して対向ばね１９のばね荷重が安定設定され、またス
テッピングモータ３３のディテントトルクを無視でき
る。
【００５６】カム面２５が、図７において符号Ｃにより
展開して示されているように、端面カム２３の中心軸線
周りに延在する螺旋状傾斜面をなし、途中に等間隔に複
数個の凹状面部ｃを有する形状であれば、差圧特性は、
ステッピングモータ３３の駆動量、換言すれば、端面カ
ム２３とカムフォロア部材３７による端面カム機構の回
転角に対して段階的に変化し、カムフォロア部材３７が
凹状面部ｃに位置している間は、振動、流れ等の外力が
加わっても、カムフォロア部材３７は凹状面部ｃの底部
に戻り、対向ばね１９のばね荷重が変動することがな
い。
展開して示されているように、端面カム２３の中心軸線
周りに延在する螺旋状傾斜面をなし、途中に等間隔に複
数個の凹状面部ｃを有する形状であれば、差圧特性は、
ステッピングモータ３３の駆動量、換言すれば、端面カ
ム２３とカムフォロア部材３７による端面カム機構の回
転角に対して段階的に変化し、カムフォロア部材３７が
凹状面部ｃに位置している間は、振動、流れ等の外力が
加わっても、カムフォロア部材３７は凹状面部ｃの底部
に戻り、対向ばね１９のばね荷重が変動することがな
い。
【００５７】これにより、ステッピングモータ３３の無
通電時のカムフォロア部材３７の回転角のずれ、微動に
対して対向ばね１９のばね荷重が安定設定され、またス
テッピングモータ３３のディテントトルクを無視でき
る。
通電時のカムフォロア部材３７の回転角のずれ、微動に
対して対向ばね１９のばね荷重が安定設定され、またス
テッピングモータ３３のディテントトルクを無視でき
る。
【００５８】カムフォロア部材３７が最終回転位置（カ
ム面２５の最上位位置）に位置すると、端面カム２３、
可動ばねリテーナ１７が最降下位置に位置し、内部ばね
リテーナ２７が弁体側ばねリテーナ１５のスリーブ部１
５ａと当接して持ち上げられ、強制弁閉用ばね２９のば
ね力が弁体９に強制弁閉力として作用する。これにより
弁体９が弁座部１１に強く押し付けられ、強制弁閉状態
になる。
ム面２５の最上位位置）に位置すると、端面カム２３、
可動ばねリテーナ１７が最降下位置に位置し、内部ばね
リテーナ２７が弁体側ばねリテーナ１５のスリーブ部１
５ａと当接して持ち上げられ、強制弁閉用ばね２９のば
ね力が弁体９に強制弁閉力として作用する。これにより
弁体９が弁座部１１に強く押し付けられ、強制弁閉状態
になる。
【００５９】なお、上述の実施の形態では、端面カム２
３を可動ばねリテーナ１７側に設けて弁リフト方向にの
み変位可能とし、カムフォロア部材３７をステッピング
モータ３３のロータ３５側に設けてカムフォロア部材３
７を回転駆動するようにしたが、これとは反対に、端面
カム２３をステッピングモータ３３のロータ３５側に設
けて端面カム２３をステッピングモータ３３により回転
駆動し、カムフォロア部材３７を可動ばねリテーナ１７
側に設けて弁リフト方向に変位可能としてもよい。
３を可動ばねリテーナ１７側に設けて弁リフト方向にの
み変位可能とし、カムフォロア部材３７をステッピング
モータ３３のロータ３５側に設けてカムフォロア部材３
７を回転駆動するようにしたが、これとは反対に、端面
カム２３をステッピングモータ３３のロータ３５側に設
けて端面カム２３をステッピングモータ３３により回転
駆動し、カムフォロア部材３７を可動ばねリテーナ１７
側に設けて弁リフト方向に変位可能としてもよい。
【００６０】差圧調整弁６１は、入口ポート３に与えら
れる圧力Ｐａと出口ポート７に与えられる圧力Ｐｂとの
差圧Ｐａ−Ｐｂに対して弁体９に与える閉弁力｛＝ΔＰ
ｃ・（πＤ2 ／４）｝を、対向ばね１９のばね力により
与える。ここで、Ｄは弁座口径である。
れる圧力Ｐａと出口ポート７に与えられる圧力Ｐｂとの
差圧Ｐａ−Ｐｂに対して弁体９に与える閉弁力｛＝ΔＰ
ｃ・（πＤ2 ／４）｝を、対向ばね１９のばね力により
与える。ここで、Ｄは弁座口径である。
【００６１】なお、上述の実施の形態では、動力伝達機
構を端面カム２３とカムフォロア部材３７とで構成した
が、例えば、スクリューシャフトとこのスクリューシャ
フトに螺合し回転方向動を規制されるスライダとにより
動力伝達機構を構成してもよい。
構を端面カム２３とカムフォロア部材３７とで構成した
が、例えば、スクリューシャフトとこのスクリューシャ
フトに螺合し回転方向動を規制されるスライダとにより
動力伝達機構を構成してもよい。
【００６２】図８は、上述のような冷凍・冷蔵サイクル
装置に組み込まれて好適な手動式の差圧調整弁の一つの
実施の形態を示している。なお、図８において、図４に
示されているもの同等あるいは同一の構成要件には、図
４に付けた符号と同一の符号を付けてその説明を省略す
る。
装置に組み込まれて好適な手動式の差圧調整弁の一つの
実施の形態を示している。なお、図８において、図４に
示されているもの同等あるいは同一の構成要件には、図
４に付けた符号と同一の符号を付けてその説明を省略す
る。
【００６３】この差圧調整弁は、弁ハウジング１に形成
されたねじ孔１ａにアジャストロッド４７のねじ部４７
ａが螺合しており、ねじ込み量調整によりアジャストロ
ッド４７が軸線方向に進退移動する。
されたねじ孔１ａにアジャストロッド４７のねじ部４７
ａが螺合しており、ねじ込み量調整によりアジャストロ
ッド４７が軸線方向に進退移動する。
【００６４】対向ばね１９は、アジャストロッド４７と
弁体側ばねリテーナ１５との間に設けられ、アジャスト
ロッド４７の軸線方向に進退移動により、ばね荷重を可
変設定される。
弁体側ばねリテーナ１５との間に設けられ、アジャスト
ロッド４７の軸線方向に進退移動により、ばね荷重を可
変設定される。
【００６５】アジャストロッド４７にはボルト５０によ
って手動の差圧設定ハンドル４９が取り付けられてお
り、差圧設定ハンドル４９によってアジャストロッド４
７を手により回すことができるようになっている。
って手動の差圧設定ハンドル４９が取り付けられてお
り、差圧設定ハンドル４９によってアジャストロッド４
７を手により回すことができるようになっている。
【００６６】なお、アジャストロッド４７には弁室５の
気密性を保つために、Ｏリング４８が取り付けられてい
る。
気密性を保つために、Ｏリング４８が取り付けられてい
る。
【００６７】この差圧調整弁では、差圧設定ハンドル４
９によってアジャストロッド４７を手により回すること
により、アジャストロッド４７の軸線方向に進退移動さ
せて対向ばね１９のばね荷重を可変設定し、このばね荷
重の設定により差圧が設定されるので、例えば、差圧調
整弁の製造工場において、出荷時に所望の設定圧に調整
することにより、製造段階で設定圧毎に異なる複数種類
の商品を製造しておくことなく、使用対象の各冷凍・冷
蔵サイクル装置に応じた差圧調整弁を最終的に提供する
ことができる。
９によってアジャストロッド４７を手により回すること
により、アジャストロッド４７の軸線方向に進退移動さ
せて対向ばね１９のばね荷重を可変設定し、このばね荷
重の設定により差圧が設定されるので、例えば、差圧調
整弁の製造工場において、出荷時に所望の設定圧に調整
することにより、製造段階で設定圧毎に異なる複数種類
の商品を製造しておくことなく、使用対象の各冷凍・冷
蔵サイクル装置に応じた差圧調整弁を最終的に提供する
ことができる。
【００６８】
【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冷凍・冷蔵サイクル装置は、圧縮
機、凝縮器、膨張器、蒸発器を順に有する冷凍・冷蔵サ
イクル装置において、前記膨張器の入口側あるいは出口
側に、開弁方向に作用する弁上流側圧力と閉弁方向に作
用する対向ばねのばね荷重との平衡関係により開弁量を
設定される差圧調整弁を有しているものとした。
１に記載の発明による冷凍・冷蔵サイクル装置は、圧縮
機、凝縮器、膨張器、蒸発器を順に有する冷凍・冷蔵サ
イクル装置において、前記膨張器の入口側あるいは出口
側に、開弁方向に作用する弁上流側圧力と閉弁方向に作
用する対向ばねのばね荷重との平衡関係により開弁量を
設定される差圧調整弁を有しているものとした。
【００６９】このため、差圧調整弁が発生する差圧分だ
け膨張器の入口側あるいは出口側における冷媒圧力が低
下あるいは上昇し、キャピラリチューブ、固定絞り手段
による膨張弁でも、それの比例域を操作可能になり、ま
た差圧調整弁の上流側あるいは下流側の冷媒比容積を変
化させることになってキャピラリチューブ、固定絞り手
段による膨張弁でも冷媒流量を可変設定することがで
き、難しい機器、弁の特性の選定や制御特性の確立を必
要とすることなく、広域に亙って蒸発器における冷媒流
量を最適値に保つことができ、インバータ制御により圧
縮機回転数や蒸発器ファン回転数が可変で、熱負荷が変
動する冷凍・冷蔵サイクルにも対応することができる。
け膨張器の入口側あるいは出口側における冷媒圧力が低
下あるいは上昇し、キャピラリチューブ、固定絞り手段
による膨張弁でも、それの比例域を操作可能になり、ま
た差圧調整弁の上流側あるいは下流側の冷媒比容積を変
化させることになってキャピラリチューブ、固定絞り手
段による膨張弁でも冷媒流量を可変設定することがで
き、難しい機器、弁の特性の選定や制御特性の確立を必
要とすることなく、広域に亙って蒸発器における冷媒流
量を最適値に保つことができ、インバータ制御により圧
縮機回転数や蒸発器ファン回転数が可変で、熱負荷が変
動する冷凍・冷蔵サイクルにも対応することができる。
【００７０】請求項２に記載の発明による冷凍・冷蔵サ
イクル装置によれば、前記差圧調整弁が電動式の可変差
圧調整弁により構成されているものとした。
イクル装置によれば、前記差圧調整弁が電動式の可変差
圧調整弁により構成されているものとした。
【００７１】これにより、差圧調整弁が電動式の可変差
圧調整弁により構成され、差圧調整弁の設定圧を電動式
に変更することができ、自動制御技術によって熱負荷が
変動する冷凍・冷蔵サイクルでも冷媒流量を常に最適値
に保つことが可能になる。
圧調整弁により構成され、差圧調整弁の設定圧を電動式
に変更することができ、自動制御技術によって熱負荷が
変動する冷凍・冷蔵サイクルでも冷媒流量を常に最適値
に保つことが可能になる。
【００７２】請求項３に記載の発明による冷凍・冷蔵サ
イクル装置によれば、前記差圧調整弁が手動式の可変差
圧調整弁により構成されているものとした。
イクル装置によれば、前記差圧調整弁が手動式の可変差
圧調整弁により構成されているものとした。
【００７３】これにより、差圧調整弁が手動式の可変差
圧調整弁により構成され、特別な制御系を必要とするこ
となく手動で差圧調整弁の設定圧に任意に、しかも簡便
に変更することができ、例えば、差圧調整弁の製造工場
において、出荷時に所望の設定圧に調整することによ
り、製造段階で設定圧毎に異なる複数種類の商品を製造
しておくことなく、使用対象の各冷凍・冷蔵サイクル装
置に応じた差圧調整弁を最終的に提供することができ
る。
圧調整弁により構成され、特別な制御系を必要とするこ
となく手動で差圧調整弁の設定圧に任意に、しかも簡便
に変更することができ、例えば、差圧調整弁の製造工場
において、出荷時に所望の設定圧に調整することによ
り、製造段階で設定圧毎に異なる複数種類の商品を製造
しておくことなく、使用対象の各冷凍・冷蔵サイクル装
置に応じた差圧調整弁を最終的に提供することができ
る。
【００７４】請求項４に記載の発明による冷凍・冷蔵サ
イクル装置によれば、前記膨張器がキャピラリチューブ
あるいは固定絞り手段により構成されているものとし
た。
イクル装置によれば、前記膨張器がキャピラリチューブ
あるいは固定絞り手段により構成されているものとし
た。
【００７５】このため、前膨張器がキャピラリチューブ
あるいは固定絞り手段により構成され、差圧調整弁が発
生する差圧分だけ膨張器の入口側あるいは出口側凝縮器
出口の冷媒圧力が低下あるいは上昇し、キャピラリチュ
ーブ、固定絞り手段による膨張弁において、それの比例
域を操作可能になり、また膨張弁の上流側あるいは下流
側の冷媒比容積を変化させることになってキャピラリチ
ューブ、固定絞り手段による膨張弁でも冷媒流量を可変
設定することができ、難しい機器、弁の特性の選定や制
御特性の確立を必要とすることなく、広域に亙って蒸発
器における冷媒流量を最適値に保つことができ、インバ
ータ制御により圧縮機回転数や蒸発器ファン回転数が可
変で、熱負荷が変動する冷凍・冷蔵サイクルにも対応す
ることができる。
あるいは固定絞り手段により構成され、差圧調整弁が発
生する差圧分だけ膨張器の入口側あるいは出口側凝縮器
出口の冷媒圧力が低下あるいは上昇し、キャピラリチュ
ーブ、固定絞り手段による膨張弁において、それの比例
域を操作可能になり、また膨張弁の上流側あるいは下流
側の冷媒比容積を変化させることになってキャピラリチ
ューブ、固定絞り手段による膨張弁でも冷媒流量を可変
設定することができ、難しい機器、弁の特性の選定や制
御特性の確立を必要とすることなく、広域に亙って蒸発
器における冷媒流量を最適値に保つことができ、インバ
ータ制御により圧縮機回転数や蒸発器ファン回転数が可
変で、熱負荷が変動する冷凍・冷蔵サイクルにも対応す
ることができる。
【００７６】請求項５に記載の発明による差圧調整弁に
よれば、弁体に開弁方向に作用する弁上流側圧力と閉弁
方向に作用する対向ばねのばね荷重との平衡関係により
開弁量を設定される差圧調整弁において、弁ハウジング
に対して弁リフト方向に移動可能に設けられ、前記弁体
との間に対向ばねを配置される可動ばねリテーナと、外
部から与えられる回転方向の動力を前記弁リフト方向の
動力に変換して前記可動ばねリテーナに伝達する動力伝
達機構と、前記動力伝達機構に回転方向の動力を与える
電動機とを有し、前記電動機による前記回転方向の動力
から前記動力伝達機構により変換された前記弁リフト方
向の動力により前記可動ばねリテーナが弁リフト方向に
移動し、対向ばねのばね荷重を可変設定するものとし
た。
よれば、弁体に開弁方向に作用する弁上流側圧力と閉弁
方向に作用する対向ばねのばね荷重との平衡関係により
開弁量を設定される差圧調整弁において、弁ハウジング
に対して弁リフト方向に移動可能に設けられ、前記弁体
との間に対向ばねを配置される可動ばねリテーナと、外
部から与えられる回転方向の動力を前記弁リフト方向の
動力に変換して前記可動ばねリテーナに伝達する動力伝
達機構と、前記動力伝達機構に回転方向の動力を与える
電動機とを有し、前記電動機による前記回転方向の動力
から前記動力伝達機構により変換された前記弁リフト方
向の動力により前記可動ばねリテーナが弁リフト方向に
移動し、対向ばねのばね荷重を可変設定するものとし
た。
【００７７】このため、電動機の回転が動力伝達機構に
よって弁リフト方向の移動に変化され、これによって可
動ばねリテーナが弁リフト方向に移動し、対向ばねのば
ね荷重が端面カムのカム形状に応じて可変設定されるか
ら、アクチュエータである電動機の駆動精度や制御精度
をさほど高度なものにすることなく、対向ばねのばね荷
重を高精度に設定して微少差圧制御が高精度に行われる
ようにすることができる。
よって弁リフト方向の移動に変化され、これによって可
動ばねリテーナが弁リフト方向に移動し、対向ばねのば
ね荷重が端面カムのカム形状に応じて可変設定されるか
ら、アクチュエータである電動機の駆動精度や制御精度
をさほど高度なものにすることなく、対向ばねのばね荷
重を高精度に設定して微少差圧制御が高精度に行われる
ようにすることができる。
【００７８】請求項６に記載の発明による差圧調整弁に
よれば、前記動力伝達機構は、円環状のカム面を有し前
記可動ばねリテーナおよび前記電動機のうちいずれか一
方に接続される端面カムと、前記端面カムのカム面と対
接配置され前記可動ばねリテーナおよび前記電動機のう
ちいずれか他方に接続されるカムフォロア部材とにより
構成されているものとした。
よれば、前記動力伝達機構は、円環状のカム面を有し前
記可動ばねリテーナおよび前記電動機のうちいずれか一
方に接続される端面カムと、前記端面カムのカム面と対
接配置され前記可動ばねリテーナおよび前記電動機のう
ちいずれか他方に接続されるカムフォロア部材とにより
構成されているものとした。
【００７９】このため、電動機の回転方向の動力から弁
リフト方向の動力への変換が、端面カムと、この端面カ
ムの円環状のカム面に対接するカムフォロア部材とのう
ちどちらか片方を電動機により回転させることで行わ
れ、これにより、電動機の回転方向動に伴い可動ばねリ
テーナが弁リフト方向に移動し、対向ばねのばね荷重が
可変設定されるから、アクチュエータである電動機の駆
動精度や制御精度をさほど高度なものにすることなく、
対向ばねのばね荷重を高精度に設定して微少差圧制御が
高精度に行われるようにするにあたり、カム形状によっ
て差圧特性を高い自由度をもって設定することができ
る。
リフト方向の動力への変換が、端面カムと、この端面カ
ムの円環状のカム面に対接するカムフォロア部材とのう
ちどちらか片方を電動機により回転させることで行わ
れ、これにより、電動機の回転方向動に伴い可動ばねリ
テーナが弁リフト方向に移動し、対向ばねのばね荷重が
可変設定されるから、アクチュエータである電動機の駆
動精度や制御精度をさほど高度なものにすることなく、
対向ばねのばね荷重を高精度に設定して微少差圧制御が
高精度に行われるようにするにあたり、カム形状によっ
て差圧特性を高い自由度をもって設定することができ
る。
【００８０】請求項７に記載の発明による差圧調整弁に
よれば、前記端面カムのカム面は端面カムの中心軸線周
りに連続して延在する螺旋状傾斜面をなしているものと
した。
よれば、前記端面カムのカム面は端面カムの中心軸線周
りに連続して延在する螺旋状傾斜面をなしているものと
した。
【００８１】このため、端面カムのカム面が端面カムの
中心軸線周りに連続して延在する螺旋状傾斜面をなして
いることにより、端面カムに対するカムフォロア部材の
相対的な回転角の変化に対して、対向ばねのばね荷重
（差圧特性）が連続して変化するから、対向ばねのばね
荷重を或る範囲内の任意の値に安定設定し、連続して変
化する差圧特性を得ることができる。
中心軸線周りに連続して延在する螺旋状傾斜面をなして
いることにより、端面カムに対するカムフォロア部材の
相対的な回転角の変化に対して、対向ばねのばね荷重
（差圧特性）が連続して変化するから、対向ばねのばね
荷重を或る範囲内の任意の値に安定設定し、連続して変
化する差圧特性を得ることができる。
【００８２】請求項８に記載の発明による差圧調整弁に
よれば、前記端面カムのカム面は端面カムの中心軸線周
りに延在する螺旋状傾斜面をなし、途中に平面部あるい
は凹状面部を有しているものとした。
よれば、前記端面カムのカム面は端面カムの中心軸線周
りに延在する螺旋状傾斜面をなし、途中に平面部あるい
は凹状面部を有しているものとした。
【００８３】このため、カム面の平面部あるいは凹状面
部にカムフォロア部材が対接する状態において、端面カ
ムに対するカムフォロア部材の相対的な回転角のずれ、
微動に対して対向ばねのばね荷重を安定設定し、端面カ
ムに対するカムフォロア部材の相対的な回転角に対し
て、対向ばねのばね荷重（差圧特性）が段階的に変化す
る差圧特性を得ることができる。
部にカムフォロア部材が対接する状態において、端面カ
ムに対するカムフォロア部材の相対的な回転角のずれ、
微動に対して対向ばねのばね荷重を安定設定し、端面カ
ムに対するカムフォロア部材の相対的な回転角に対し
て、対向ばねのばね荷重（差圧特性）が段階的に変化す
る差圧特性を得ることができる。
【００８４】請求項９に記載の発明による差圧調整弁に
よれば、前記端面カムおよび前記カムフォロア部材のう
ち前記可動ばねリテーナに接続される一方には、前記対
向ばねのばね荷重より高いばね荷重の強制弁閉用ばねが
接続され、前記端面カムに対する前記カムフォロア部材
の相対的な回転角の終端角度箇所において、前記強制弁
閉用ばねのばね力が前記弁体に作用するように構成され
ているものとした。
よれば、前記端面カムおよび前記カムフォロア部材のう
ち前記可動ばねリテーナに接続される一方には、前記対
向ばねのばね荷重より高いばね荷重の強制弁閉用ばねが
接続され、前記端面カムに対する前記カムフォロア部材
の相対的な回転角の終端角度箇所において、前記強制弁
閉用ばねのばね力が前記弁体に作用するように構成され
ているものとした。
【００８５】このため、端面カムに対してカムフォロア
部材が相対的な回転角の終端角度箇所に位置すると、端
面カムおよびカムフォロア部材のうち、可動ばねリテー
ナに接続される一方に接続されている強制弁閉用ばねの
強いばね力が弁体に作用し、弁体が強制弁閉するから、
弁閉状態が確実に保たれるようにすることができる。
部材が相対的な回転角の終端角度箇所に位置すると、端
面カムおよびカムフォロア部材のうち、可動ばねリテー
ナに接続される一方に接続されている強制弁閉用ばねの
強いばね力が弁体に作用し、弁体が強制弁閉するから、
弁閉状態が確実に保たれるようにすることができる。
【図１】この発明による冷凍・冷蔵サイクル装置の一つ
の実施の形態を示す回路図である。
の実施の形態を示す回路図である。
【図２】この発明による冷凍・冷蔵サイクル装置の他の
実施の形態を示す回路図である。
実施の形態を示す回路図である。
【図３】（ａ）は差圧調整弁がキャピラリチューブの入
口側に接続された場合のモリエル線図、（ｂ）は差圧調
整弁がキャピラリチューブの出口側に接続された場合の
モリエル線図である。
口側に接続された場合のモリエル線図、（ｂ）は差圧調
整弁がキャピラリチューブの出口側に接続された場合の
モリエル線図である。
【図４】この発明による差圧調整弁の一つの実施の形態
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
【図５】この発明による差圧調整弁における端面カム機
構のカム形状の一例を示す展開図である。
構のカム形状の一例を示す展開図である。
【図６】この発明による差圧調整弁における端面カム機
構のカム形状の他の一例を示す展開図である。
構のカム形状の他の一例を示す展開図である。
【図７】この発明による差圧調整弁における端面カム機
構のカム形状の他の一例を示す展開図である。
構のカム形状の他の一例を示す展開図である。
【図８】手動式の差圧調整弁を示す縦断面図である。
１ 弁ハウジング ３ 入口ポート ５ 弁室 ７ 出口ポート ９ 弁体 １１ 弁座部 １５ 弁体側ばねリテーナ １７ 可動ばねリテーナ １９ 対向ばね ２３ 端面カム ２５ カム面 ２７ 内部ばねリテーナ ２９ 強制弁閉用ばね ３３ ステッピングモータ ３５ ロータ ３７ カムフォロア部材 ４１ ステータコイル ４７ アジャストロッド ４９ 差圧設定ハンドル ５１ 圧縮機 ５３ 凝縮器 ５５ レシーバ・ドライヤ ５７ キャピラリチューブ ５９ 蒸発器 ６１ 差圧調整弁
Claims (9)
- 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、膨張器、蒸発器を順に
有する冷凍・冷蔵サイクル装置において、 前記膨張器の入口側あるいは出口側に、開弁方向に作用
する弁上流側圧力と閉弁方向に作用する対向ばねのばね
荷重との平衡関係により開弁量を設定される差圧調整弁
を有していることを特徴とする冷凍・冷蔵サイクル装
置。 - 【請求項２】 前記差圧調整弁は電動式の可変差圧調整
弁であることを特徴とする請求項１に記載の冷凍・冷蔵
サイクル装置。 - 【請求項３】 前記差圧調整弁は手動式の可変差圧調整
弁であることを特徴とする請求項１に記載の冷凍・冷蔵
サイクル装置。 - 【請求項４】 前記膨張器はキャピラリチューブあるい
は固定絞り手段であることを特徴とする請求項１、２又
は３記載の冷凍・冷蔵サイクル装置。 - 【請求項５】 弁体に開弁方向に作用する弁上流側圧力
と閉弁方向に作用する対向ばねのばね荷重との平衡関係
により開弁量を設定される差圧調整弁において、 弁ハウジングに対して弁リフト方向に移動可能に設けら
れ、前記弁体との間に対向ばねを配置される可動ばねリ
テーナと、 外部から与えられる回転方向の動力を前記弁リフト方向
の動力に変換して前記可動ばねリテーナに伝達する動力
伝達機構と、 前記動力伝達機構に回転方向の動力を与える電動機とを
有し、 前記電動機による前記回転方向の動力から前記動力伝達
機構により変換された前記弁リフト方向の動力により前
記可動ばねリテーナが弁リフト方向に移動し、対向ばね
のばね荷重を可変設定することを特徴とする差圧調整
弁。 - 【請求項６】 前記動力伝達機構は、円環状のカム面を
有し前記可動ばねリテーナおよび前記電動機のうちいず
れか一方に接続される端面カムと、前記端面カムのカム
面と対接配置され前記可動ばねリテーナおよび前記電動
機のうちいずれか他方に接続されるカムフォロア部材と
により構成されていることを特徴とする請求項５記載の
差圧調整弁。 - 【請求項７】 前記端面カムのカム面は端面カムの中心
軸線周りに連続して延在する螺旋状傾斜面をなしている
ことを特徴する請求項６記載の差圧調整弁。 - 【請求項８】 前記端面カムのカム面は端面カムの中心
軸線周りに延在する螺旋状傾斜面をなし、途中に平面部
あるいは凹状面部を有していることを特徴とする請求項
６に記載の差圧調整弁。 - 【請求項９】 前記端面カムおよび前記カムフォロア部
材のうち前記可動ばねリテーナに接続される一方には、
前記対向ばねのばね荷重より高いばね荷重の強制弁閉用
ばねが接続され、前記端面カムに対する前記カムフォロ
ア部材の相対的な回転角の終端角度箇所において、前記
強制弁閉用ばねのばね力が前記弁体に作用するように構
成されていることを特徴とする請求項６、７又は８記載
の差圧調整弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00680498A JP3908843B2 (ja) | 1997-11-06 | 1998-01-16 | 冷凍・冷蔵サイクル装置および差圧調整弁 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-304607 | 1997-11-06 | ||
| JP30460797 | 1997-11-06 | ||
| JP00680498A JP3908843B2 (ja) | 1997-11-06 | 1998-01-16 | 冷凍・冷蔵サイクル装置および差圧調整弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11193975A true JPH11193975A (ja) | 1999-07-21 |
| JP3908843B2 JP3908843B2 (ja) | 2007-04-25 |
Family
ID=26341007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00680498A Expired - Fee Related JP3908843B2 (ja) | 1997-11-06 | 1998-01-16 | 冷凍・冷蔵サイクル装置および差圧調整弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3908843B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001153495A (ja) * | 1999-12-01 | 2001-06-08 | Tgk Co Ltd | 電気制御膨張弁 |
| JP2020041769A (ja) * | 2018-09-12 | 2020-03-19 | 三菱電機株式会社 | 冷蔵庫 |
| CN112780814A (zh) * | 2019-11-07 | 2021-05-11 | 青岛海尔特种电冰柜有限公司 | 一种可调节的气压平衡阀及使用该气压平衡阀的冷藏装置 |
-
1998
- 1998-01-16 JP JP00680498A patent/JP3908843B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001153495A (ja) * | 1999-12-01 | 2001-06-08 | Tgk Co Ltd | 電気制御膨張弁 |
| JP2020041769A (ja) * | 2018-09-12 | 2020-03-19 | 三菱電機株式会社 | 冷蔵庫 |
| CN112780814A (zh) * | 2019-11-07 | 2021-05-11 | 青岛海尔特种电冰柜有限公司 | 一种可调节的气压平衡阀及使用该气压平衡阀的冷藏装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3908843B2 (ja) | 2007-04-25 |
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|---|---|---|---|
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