JPS63275865A

JPS63275865A - 二段式減圧弁

Info

Publication number: JPS63275865A
Application number: JP11085087A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Teranishi; 寺西　敏博
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 1987-05-08
Filing date: 1987-05-08
Publication date: 1988-11-14
Anticipated expiration: 2011-07-24
Also published as: JP2516626B2

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】〔発明の目的〕産業上の利用分野本発明は、ヒートポンプ式冷暖房装置等において用いら
れる流量制御弁に関する。

従来の技術ヒートポンプ式冷暖房装置においては、冷媒の流通方向
を逆転することによって冷暖房の切換えを行うようにな
っているが、除湿をも行なおうとすると、室内熱交換器
を冷却用と再加熱用の２個に分割して、その間に膨張器
を設けるような冷媒回路を構成する必要がある。かかる
冷媒回路の改良例が特開昭５８−１０６３６９号に開示
されている（第７図）。この回路においては、室外熱交
換器Ｃと室内熱交換器すとの間に可逆流通性を有する膨
張弁ｆを設け、室内熱交換器ａ、　　ｂ間にキャピラリ
ーチューブｈと二方電磁弁ｇとを並列として設けである
。そして、通常の冷房または暖房時には電磁弁ｇを開い
て室内熱交換器ａ、　　ｂを共に冷却または加熱用とし
て用い、除湿時には電磁弁ｇを閉じて室内熱交換器すを
加熱用にまた室内熱交換器ａを冷却用に用いるものであ
る。ｄは圧縮機、ｅは四方弁である。

ところが、このような回路における電磁弁ｇとしては、
冷房または暖房時の冷媒の流通を妨げないために大型の
ものである必要がある。そしてまた、膨張器としてキャ
ピラリーチューブｈを用いているから除湿時に室温の上
昇や低下を制御することができず、除湿と同時に室温の
調節をしようとするとキャピラリーチューブの代りに少
流量の多段制御または連続的制御ができる弁、たとえば
電動式膨張弁などを用いる必要がある。

解決しようとする問題点上述のように、冷暖房および除湿ができる従来の空調装
置において除湿時にも快適な環境を実現するため多少の
冷却や加温をしようとすると、キャピラリーチューブに
代えて、大型で高価な制御弁を取付けなければならず、
複数の制御弁の作動を同期作動させる必要があるから必
然的に制御装置が複雑となり、大型となると共にコスト
が上昇するという問題がある。

そこで本発明は、このような２個の室内熱交換器の間に
設けられて冷媒の流量制御を行う装置の機能を高めると
共にコンパクト化し、また同時にコスト上昇を防ぐこと
を目的としたものであり、またかかる目的に合致した小
型の膨張弁兼用の流量制御弁を提供しようとするもので
ある。

〔発明の構成〕

問題点を解決するための手段前記のような本発明の目的は、上部弁室と下部弁室とを
区画する隔壁に設けた弁座に対し該上部弁室側から無段
階に進退するニードル弁体を備えた制御弁において、第
１流体通路と連通ずる該下部弁室には第２流体通路に通
ずる主弁座を設け、該主弁座に向けてばね付勢されたピ
ストン状の主弁体を該下部弁室内に上下摺動可能に嵌設
して該隔壁と該主弁体との間に背圧空間を形成し、該下
部弁室と該背圧空間とを連絡する漏洩通路であってその
流通抵抗がニードル弁の全開時における流通抵抗より大
であるものおよび該上部弁室と該第２流体通路とを連絡
する副通路を設けてなることを特徴とする二段式減圧弁
によって達成される。

なお、本発明の弁におけるニードル弁体の進退はパルス
モータなどを組込むことによって無段階的に行うことが
好ましい。

また、下部弁室と背圧空間とを連符する漏洩通路はたと
えば主弁体を貫いて設けてあっても、また弁本体側に設
けてあってもよく、あるいは主弁体と下部弁室側壁との
隙間などとして設けられたものであってもよい。かかる
漏洩通路の流通抵抗はニードル弁の全開時の流通抵抗よ
り大きく、従ってニードル弁の全開時には背圧空間内の
圧力が上部弁室、ひいては第２流体通路の圧力と殆ど等
しぐなるように構成されていることが望ましい。

作用このように構成された本発明の二段式減圧弁は第１流体
通路から流体が流入するときは下部弁室内が高圧となり
、ニードル弁が閉止していれば下部弁室と背圧空間とは
漏洩通路によって均圧化しているので、ばねによって閉
じられている主弁は流体圧力によって更に強く閉止され
る。そして、この状態からニードル弁が少しずつ開くと
、流体は背圧空間を経て上部弁室に入り、副通路を経て
第２流体通路へ向かう。

更にニードル弁が開くと流量が増加するが、ニードル弁
が全開に近くなると背圧空間の圧力が大きく低下し、主
弁体は下部弁室内の流体圧力によってばねを圧縮しなが
ら押上げられ、主弁が開かれる。

一方、第２流体通路から流体が流入するときはニードル
弁を閉にすること１ごより主弁体が押し上げられて、殆
んど制限を受けることなく第１流体通路に流出する。

実施例本発明の二段式減圧弁の例を第１図に示す。

■は弁本体であり、その上部には上蓋１１が取付けられ
、内部に取り付けられた隔壁２と上蓋１１との間には上
部弁室２１が形成されている。隔壁２には弁座２２が設
けてあり、アクチュエータ８によって駆動されるニード
ル弁体３で開閉するようになっている。

８は弁本体１の上部に取付けられた電動式アクチュエー
タである。８１はニードル弁体３が貫通できるように上
蓋１１に植立された雄ねじ筒であリ、８２は雄ねじ筒８
１に回動自在に螺着されたロータである。８３はシール
ドチューブ８４の外側に取付けられたステータコイルで
ある。ロータ８２とニードル弁体３の上端部３１とは回
転自在に結合されていて、ロータ８２は回転するに伴っ
て雄ねじ筒８１に添った軸方向移動を起すが、この軸方
向移動はばね８５によって遊びがないようにニードル弁
体３に法えられ、ニードル弁体３はロータ８２の回転量
に比例して進退する。

弁本体１内の下部弁室１２の側壁には第１流体通路４が
開口しており、また底壁土面には第２流体通路５に通ず
る主弁座１３が形成されている。

そして、第２流体通路５との接続部１４と上部弁室２１
とを連絡する副通路１５が設けである。

６は下部弁室１２内を上下に摺動することができるピス
トン状の主弁体であり、６１は上方の背圧室１６と下方
の下部弁室１２とを連絡する漏洩通路である。また、７
は背圧室１６内に設けられた弁ばねであって、主弁体６
を主弁座１３に向けて付勢している。

このように構成された二段式減圧弁を冷暖房用空調回路
に組込んだ例を第２図に示す。図において、ａ、ｂは室
内熱交換器、Ｃは室外熱交換器、ｄは圧縮機、ｅは四方
切換弁、ｆは膨張弁、■は本発明の二段式減圧弁である
。

第２図の空調回路における本発明の二段式減圧弁Ｖの作
動の様子を第３〜５図によって説明する。

第３図は暖房運転時の状態を示すものであり、圧縮機ｄ
から送られた高温冷媒は室内熱交換器ａから第２流体通
路５を通って流入するが、このとき主弁体６を押し上げ
て下部弁室１２に入り、直ちに第１流体通路４を経て室
内熱交換器すに向う。

室内熱交換器ａおよびｂで放熱凝縮した冷媒は膨張弁ｆ
を通って室外熱交換器Ｃで蒸発し、圧縮機ｄへ戻る。こ
の際の二段式減圧弁Ｖの作動はニードル弁が閉の状態で
、大量の冷媒を流通させることができる。

第４図は通常の冷房運転時の状態を示すものである。膨
張弁ｆから室内熱交換器すに供給された冷媒は第１流体
通路４を通って下部弁室１２に流入するが、ニードル弁
体３が弁座２２を開放しているので上部弁室２１と背圧
室１６とは均圧化しており、漏洩通路６１を通って背圧
室１６に流入した冷媒は背圧室１６の内圧を高めること
ができないままに上部弁室２１から副通路１５を経て第
２流体通路５に向う。従って、主弁体６は下部弁室１２
内の冷媒の圧力により押上げられ、大部分の冷媒が下部
弁室１２から直ちに第２流体通路５へ向い、室内熱交換
器ａに入る。

第５図は冷房運転時に除湿をしようとする状態を示すも
のである。第４図の状態からニードル弁を閉じてゆくと
背圧室１６から上部弁室２１へ流れる冷媒が減少し、背
圧室１６内の圧力が上昇する。このとき弁ばね７の主弁
体６を押下げる力が、下部弁室１２と背圧室１６との冷
媒の圧力差による主弁体６を押上げる力に勝るに到り、
主弁体６は主弁座１３を閉止する。その結果、第１流体
通路−４から流入した冷媒は、すべてが下部弁室１２か
ら漏洩通路６１、背圧室１６、弁座２２上部弁室２１、
副通路１５を順に経て第２流体通路５から室内熱交換器
ａへ向うことになる。

これと同時に膨張弁ｆを開くと、室外熱交換器Ｃで凝縮
し切れなかった温かい冷媒が室内熱交換器すに流入し、
室内熱交換器すは加温に、また室内熱交換器ａは冷却に
働いて除湿が行われる。そして更に、ニードル弁の開度
を調節することによって、除湿中の運転状態を冷房気味
あるいは暖房気味に変化させることもてきる。

このような本発明の二段式減圧弁Ｖの流量特性は第６図
に示す如くであり、また、逆方向の流れは制限されない
ものである。

〔発明の効果〕

本発明の二段式減圧弁は低流量では精密な流量制御がで
き、また流量の制御範囲を越えるとパイロット作動によ
り高流量に切り換わるように機能する。従って、除湿機
能付きの冷暖房装置において２個の室内熱交換器の中間
に制御弁として設置することにまり、高機能で経済的な
装置を構成できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の二段式減圧弁の例の断面図、第２図は
本発明の二段式減圧弁を使用した冷暖房用冷凍回路の例
、第３〜５図は本発明の二段式減圧弁の作動状況を説明す
るそれぞれの断面図、第６図は本発明の二段式減圧弁の流量特性の例のグラフ
、第７図は従来の冷暖房用冷凍回路の例である。１・・・弁本体、１１・・・上蓋、１２・・・下部弁室
、１３・・・主弁座、１５・・・副通路、１６・・・背
圧室、２・・・隔壁、２１・・・上部弁室、２２・・・
弁座、３・・・ニードル弁体、４・・・第１流体通路、
５・・・第２流体通路、６・・・主弁体、６１・・・漏
洩通路、７・・・弁ばね、訃・・アクチュエータ、８１
・・・雄ねじ筒、８２・・・ロータ、８５・・・ばね、
ａ、　　ｂ・・・室内熱交換器、Ｃ・・・室外熱交換器
、ｄ・・・圧縮機、ｅ・・・四方切換弁、ｆ・・・膨張
弁、ｇ・・・電磁弁、ｈ・・・キャピラリーチューブ、
Ｖ・・・二段式減圧弁。第１図

Claims

【特許請求の範囲】

上部弁室と下部弁室とを区画する隔壁に設けた弁座に対
し該上部弁室側から無段階に進退するニードル弁体を備
えた制御弁において、第１流体通路と連通する該下部弁
室には第２流体通路に通ずる主弁座を設け、該主弁座に
向けてばね付勢されたピストン状の主弁体を該下部弁室
内に上下摺動可能に嵌設して該隔壁と該主弁体との間に
背圧空間を形成し、該下部弁室と該背圧空間とを連絡す
る漏洩通路であってその流通抵抗がニードル弁の全開時
における流通抵抗より大であるものおよび該上部弁室と
該第２流体通路とを連絡する副通路を設けてなることを
特徴とする二段式減圧弁。