JPS591970A - 冷媒流量制御装置 - Google Patents

冷媒流量制御装置

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JPS591970A
JPS591970A JP57108417A JP10841782A JPS591970A JP S591970 A JPS591970 A JP S591970A JP 57108417 A JP57108417 A JP 57108417A JP 10841782 A JP10841782 A JP 10841782A JP S591970 A JPS591970 A JP S591970A
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JP
Japan
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valve
valve seat
flow rate
refrigerant
pressure
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Pending
Application number
JP57108417A
Other languages
English (en)
Inventor
黒田 重昭
千秋 隆雄
研作 小国
望月 武利
秀行 木村
弘 安田
畑田 敏夫
久平 石羽根
晃 渥美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/31Expansion valves
    • F25B41/33Expansion valves with the valve member being actuated by the fluid pressure, e.g. by the pressure of the refrigerant
    • F25B41/335Expansion valves with the valve member being actuated by the fluid pressure, e.g. by the pressure of the refrigerant via diaphragms
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7722Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7781With separate connected fluid reactor surface
    • Y10T137/7784Responsive to change in rate of fluid flow
    • Y10T137/7787Expansible chamber subject to differential pressures
    • Y10T137/7791Pressures across flow line valve
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T137/00Fluid handling
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    • Y10T137/7781With separate connected fluid reactor surface
    • Y10T137/7834Valve seat or external sleeve moves to open valve

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Temperature-Responsive Valves (AREA)

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】 本発明は冷凍サイクルにおける冷媒流量制御装置に係り
、特に広い運転範囲に好適な冷媒流量制御装置に関する
ものである。
従来、冷凍サイクルの冷媒流量制御装置としてはをヤピ
ラリーチ、−ノ、温度式自動膨張弁が用いられている。
キャピラリーチューブは毛細管の流路抵抗によシ、冷媒
流量を調整するもので、冷媒サイクルの凝縮圧力や蒸発
圧力が設計点から大きく変化しない場合に適しておシ、
運転条件が大きく変化する場合には、冷媒の流量制御を
行なうことができず、過度の冷媒過熱−P液バックが生
じ、冷凍サイクルあるいは圧縮機に悪影響を及ぼすとい
う欠点を有している。
これに対し、温度式自動膨張弁10は第1図に示すよう
に冷凍サイクル中の冷媒と同種類の冷媒を封入した感温
筒1を毛細:#2によってダイヤフラム3の上部圧力室
4に接続開口し、ダイヤフラム3の下面には弁軸5の端
部を固定しておシ、該弁5は上記ダイヤ72ム3の下部
に形成されている圧力室6を貫通して下端に弁7を設け
ている。
8は弁座で、上記弁1と冷媒通路を形成している。9は
仕切壁で、上記圧力室6を形成している。
11は均圧通路で、外部均圧の場合は蒸発器(図示せず
)の出口系路に接続されており、また内部均圧の場合は
蒸発器の入口系路に接続されている。12はばねで、上
記圧力室6内の圧力とのバランスによシ上記弁軸5の動
きを制御する。13は低圧側・\の接続通路、14は高
圧側への接続通路である。そして、上記感温筒1は蒸発
器の出口系路あるいは入口系路に取付けられ、温度に相
当する圧力を毛細管2を介してダイヤフラム3の上部圧
力室4に伝える。これによシダイヤフラム3の変形によ
シ弁軸5が作動し弁lの開度が制御される。しかし、こ
のような温度式自動膨張弁においてもダイヤフラム3の
変形に限界があること、また、流量を制御する信号は全
て低圧側の圧力を間接的に感知する感温筒1の信号であ
シ、冷凍サイクルの凝縮圧力が著しく低下する場合には
膨張弁前後の差圧が小さくなるため適正な冷媒量を膨張
弁°10の下流側である蒸発器に供給できず、冷凍装置
の性能が十分発揮できないという欠点を有してhる。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、広い運転範
囲において、特に吐出圧力が低下しても適正な冷媒流量
を流すことができる冷媒流量制御装置を提供することを
目的とするものである。
本発明は上記の目的を達成するために、ダイヤフラム上
面圧力室に感温筒を接続し、上記ダイヤ72ムの変位に
よ量制御される弁と、上記弁と対応する弁座を冷凍゛サ
イクルの高低圧圧力差の変化に順応して移動させる手段
を設け、弁と弁座の両方を相対的に移動させて適正な冷
媒流量を流すことができるように構成した特徴を有する
以下、本発明を第2図乃至第3図に示す一実施例によシ
詳細に説明する。
図において、第1図と同一あるいは類似の部分は同一の
符号で表わし、その説明を省略しである20は本発明の
温度式自動膨張弁、21は可動形の弁座で、該弁座21
の上下側に環状のベロー22.23を取付け、それぞれ
のベロー22.23の端部は取付座24.25に取付は
固定されており、該取付座24.25は本体26に固定
されてめる。21は弁座21を貫通した通路比で弁座2
1のF側の高圧側とベロー22内を導通しており、28
は弁座21を貫通した池の通路孔で、上記ノP座21の
上側の低圧側とベロー23と導通している。
而して、冷凍サイクルの凝縮器(図示せず)で凝縮した
冷媒の高圧圧力PCが膨張弁本体の接続通路14から弁
7の下側にかかると同時に通路孔27からベロー22内
の可動形の弁座21の上面にかかる。一方、蒸発器側に
接続されている接続通路13を通じて低圧圧力Peが上
記可動形の弁座21に設けた通路孔28からベロー23
内の弁座21の下面にかかる。したがっ゛C1冷媒流量
はダイヤフラム3とばね12とのバラ゛ンスによ量制御
される弁軸5の変位と、高圧圧力Pcと低圧圧力Peと
の圧力差によって可動する弁座21の変位によって決定
され、上記可動形の弁座21は高低圧力の差圧(Pc−
Pe)が大きい場合はベロー22内の弁座21の上面に
かかる力が大きくなシ、弁座21は下方に移動し、弁7
と弁座21との間の通路29は狭められ流量は少なくな
るように制御され、差圧が小さくなれば逆に弁座21は
元の位置に戻るように上方に移動し、弁7と弁座21と
の間の通路29は広く開けられるので冷媒流量は多くな
る。
本発明は上述の如く冷凍サイクルの高低圧圧力差によっ
て弁座を移動させながら、弁軸の可動により冷媒流量を
制御するものであるが、高低圧圧力差(Pc−re)と
冷媒流量の関係を第3図によシ詳しく述べる。
圧縮機特性100は圧力差(Pc−Pe)が大きくなる
と流量は小さくなり図において右下シの曲線となる。ま
た、膨張弁の特性は圧力差が大きい程冷媒流量は多く流
れ図において左下シの曲線となる。仮に弁軸5の変位を
x1弁座21の変位をyとし、x =xH、y ::3
/lのどきの膨張弁の特性曲線を101とすると圧縮機
の特性面5tooと交点102が高低圧圧力差(Pc−
Pe ) l 03における作動点で、冷媒流量104
を得る。また、弁軸5の変位Xを南として変えずに弁座
21の変位yをy=と変えたときの膨r*弁の特性曲線
は105で表わされる。更にXを21と一定にしてyt
y、と変えれば106の特性曲線となる。今度は弁座変
位yをy、と一定にして弁軸変位Xをx−と変えると、
特性曲線は107となり、’を特徴とする特性曲線は1
08となる。更にXを西、yをy−に変位させた膨張弁
特性は109となシ、XをJs r yIをy、に変位
させた場合は110となる。
上記から、仮に弁座21をyIど一定にして弁軸5を屯
からxlまで変位させると、膨張弁の流量調整範囲はX
で示しノヒ範囲の圧縮機の特性曲線100との交点で作
動し、冷媒流量を圧力差に対応して適正に調整すること
ができるが、更に弁軸5の変位x1から、fsに加え弁
座21もy−からy−まで変位させると、Yで示した範
囲まで適正に調整範囲を広げることができる。上記した
ように弁軸5の変位に弁座21の変位を加えると弁軸5
のみを変位させたときより更に大幅に吐出圧力が低下し
、差圧(Pc−Pe)が小さくなった場合から差圧が大
きくなった場合まで流量調整範囲を適正に変化させるこ
とができる。
本発明は上記の如く構成したので、広い運転範囲に亘っ
て、特に吐出圧力が低下しても適正な冷媒流量を流すこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術の温度式膨張弁概略構造図、第2図は
本発明の一実施例の膨張弁概略構造図、第3図は冷媒流
量特性曲線図である。 1・・・感温筒  3・・・ダイヤフラム  4・・・
上部圧力室  5・・・弁軸  6・・・圧力室  7
・・・弁  9・・・仕切壁  11・・・均圧通路 
 12・・・ばね  13,14・・・接続通路  2
0・・・温度式自動膨張弁  21・・・弁座  22
 、23・・・ベロー  24.25・・・取付座  
26・・・本体  27.28・・・通路孔  29・
・・通路  100・・・圧縮機特性曲線  101,
105,106.107.tl)B、109,110・
・・膨張弁特性曲線  102・・・作動点 代理人 弁理士 薄 1)利$F’J、、 ’1%壊5
m 1bイkr=hdi   (Pc  −Pe )第1頁
の続き 0発 明 者 畑田敏夫 清水市村松390番地株式会社日 立製作所機械研究所内 0発 明 者 石羽根久平 清水市村松390番地株式会社日 立製作所機械研究所内 0発 明 者 渥美晃 清水市村松390番地株式会社日 立製作所機械研究所内

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、冷凍サイクルを循環する冷媒温度を検知して制御す
    る温度式膨張弁において、ダイヤフラム上面圧力室に感
    温筒を接続し、上記ダイヤ72ムの変位により制御され
    る弁と、上記弁と対応する弁座を冷凍サイクルの高低圧
    圧力差の変化に順応して移動させる手段を設けたことを
    特徴とする冷媒流量制御装置。 2、弁座を冷凍サイクルの高低圧圧力差の変化に順応し
    て移動させる手段が、弁座の両側にそれぞれ配設したベ
    ローと、該ベローの端部を支持する膨張弁本体に固定し
    た取付座と、上記ベローの一方に高圧流体、他方に低圧
    流体を導入する通路とからなる特許請求の範囲第1項記
    載の冷媒流量制御装置。 3、弁座の両側に配設したベローが取付座面と弁座面に
    固定して取付けらnておシ、流体導入通路を弁座を貫通
    して膨張弁本体内の高圧側および低圧側に開口してなる
    特許請求の範囲第2項記載の冷媒流産制御装置。
JP57108417A 1982-06-25 1982-06-25 冷媒流量制御装置 Pending JPS591970A (ja)

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