JPH0219384B2

JPH0219384B2 -

Info

Publication number: JPH0219384B2
Application number: JP56194031A
Authority: JP
Inventors: Minoru Yonemura
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1981-12-02
Filing date: 1981-12-02
Publication date: 1990-05-01
Also published as: JPS5895173A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、高圧密閉容器タイプの圧縮機、例え
ばロータリコンプレツサを用い、減圧器に例えば
キヤピラリチユーブを配設した冷凍サイクルユニ
ツトに用いる冷媒制御バルブに関する。

一般にコンプレツサをON−OFF運転制御して
冷却温度コントロールする冷凍装置に於いては、
吸入弁を不要とする直吸い方式化による吸入効率
の向上より、圧縮運転中の冷却効率は一般に向上
する。しかし、一方吸入弁を不要とするバルブ構
造及び圧縮機外殼内部（高圧密閉容器）が高圧側
となることにより、圧縮機停止時には、冷凍装置
の高圧側と低圧側の圧力バランスがレシプロ形コ
ンプレツサの場合は減圧器であるキヤピラリチユ
ーブを介して行なわれるのに対し、ロータリコン
プレツサ適用の装置に於いては、それ以外に、コ
ンプレツサから吸入管を介して圧力バランスすべ
く冷却器に向けて冷媒流が起る。又、ロータリコ
ンプレツサに於いては圧縮機外殼内部が高圧側と
なる為、高圧側容量が大きくなり、結果としてレ
シプロタイプコンプレツサ適用時に比べ、適正封
入冷媒量も多くなる。以上の点からロータリコン
プレツサを適用したシステムに於いては圧縮機停
止時、レシプロタイプコンプレツサ適用時に比較
し多量の高圧側の高温冷媒が冷却器へ流入して圧
力バランスする為、これら高温冷媒による熱負荷
量が増加し、運転、停止を繰返すサイクリング運
転を全体的にみた場合運転中の冷媒吸入効率向上
による冷却効率向上を前述した停止時の熱負荷上
昇によりそこなうという欠点を有している。この
為、ロータリコンプレツサをより効率良く冷凍装
置に適用するには吸入管途中にチエツクバルブ
（逆止弁）を設け、かつキヤピラリチユーブ入口
部に圧縮機停止時閉塞する、電磁弁を配設する等
の手法で高温冷媒の冷却器への流入を防止する必
要がある。しかしこの方法にてはチエツクバルブ
（逆止弁）、電磁弁、電磁コイルを必要とし、部品
点数が増加し、かつ電磁コイル通電による電力消
費の増加等の欠点を有している。

本発明はこれらの欠点に対し、比較的簡易な冷
媒制御バルブを冷凍装置に供することで解決を図
るものであり、以下図例によつてその一実施例を
詳細に説明する。

図において１はロータリコンプレツサ、２は凝
縮器、３はキヤピラリチユーブ、４は冷却器、５
は吸入管であり、公知の冷凍サイクルを構成す
る。６は本発明の主題をなす冷媒制御バルブであ
る。この冷媒制御バルブ６の構造について説明す
る。バルブ本体外殼６ａには凝縮器２の出口に接
続した高圧流入接続管７（以下凝縮器出口接続管
という）、毛細管に接続した高圧流出接続管８
（以下、毛細管接続管という）、吸入管５に接続さ
れた低圧流入接続管９（以下吸入管入口接続管と
いう）、圧縮機吸入管１７に接続した低圧流出接
続管１０（以下吸入管出口接続管という）が設け
られている。１１は、バルブ本体外殼６ａの下方
のベース６ｂに固定したベローズであり、このベ
ローズ１１によりバルブ本体外殼６ａの内部をベ
ローズ１１の外側の高圧側流路６ｃと、ベローズ
１１の内側の低圧側流路６ｄに区割している。

そして、前記した凝縮器出口接続管７と毛細管
接続管８がそれぞれ高圧側流路６ｃに接続されて
おり、また吸入管入口接続管９と吸入管出口接続
管１０がそれぞれ低圧側流路６ｄに接続されてい
る。又、ベローズ１１の上面には、これに固着さ
れたバルブ台座１２に設けたボール状の高圧側バ
ルブ１３がセツトされている。このバルブ１３は
バルブ本体外かく６ａの上方ベース６ｅに形成し
た高圧弁座１２ａをベローズ伸張時閉塞する。即
ち、高圧側流路６ｃを閉鎖する。又ベローズ１１
内部には、ベース６ｂに設けた凹部６ｆの口径よ
りも大きく、下端縮径部１４ａは凹部６ｆよりも
小さくした円筒状ストツパー部材１４がベローズ
上面の裏面に固着されており、その下端縮径部１
４ａはバルブ本体外殼６ａの吸入管入口接続管９
を接続した下方ベース６ｂに設けられた凹部６ｆ
に対向していて、ベローズ収縮時に凹部６ｆの肩
部６ｇに下端縮径部１４ａの段部１４ｂが当接し
過収縮を防止すると同時に、非常に軽い薄片状の
低圧側バルブ１５の浮上り規制部材を兼ねる。又
ストツパー部材１４の下端縮径部１４ａには前記
段部１４ｂが前記肩部６ｇに当接時、前記凹部６
ｆの内周部と前記下端縮径部１４ａの外周間に構
成される空隙部と前記ベローズ１１内の低圧側流
路６ｄに連通させる切欠部１６を設け、前述の薄
片状バルブ１５浮上り時、吸入管入口接続管９と
吸入管出口接続管１０の導通回路を構成してい
る。かかる構成にて、冷凍サイクルユニツト内に
冷媒ガス未封入時、すなわちバルブ本体が単体の
時、高圧側バルブ１３がキヤピラリチユーブ接続
管につらなる高圧側流路６ｃを閉塞する当接力
P₁は、冷凍装置が適用される運転条件の内、最
も高低圧力差が小さくなる時の圧力差P₂に対し
P₂＞P₁となるように設定してある。

以下作動状態を説明する。図面はロータリコン
プレツサ１の運転時の状態を示す。この場合冷媒
は実線矢印に示すように流れ、即ち高圧側流路６
ｃは高圧となり、又ベローズ１１の内側即ち低圧
側流路６ｄは低圧となつてその差圧P₂はベロー
ズ１１の初期特性である高圧側バルブ１３のバル
ブ閉鎖当接力P₁より大となつてキヤピラリチユ
ーブ接続管８側の高圧側流路６ｃを開とする。
又、吸入管出口接続管１０を介しての吸入圧及び
冷却器４よりの戻りガス流の吸入管入口接続管９
よりの噴上げ力によつて薄片状の低圧バルブ１５
は図示するようにもちあげられ、結局高、低圧側
バルブ１３，１５は共に開となり冷凍運転が行な
われる。又、この場合、高圧側圧力と低圧側圧力
の圧力差が大きく、下方ベース６ｂの肩部６ｇと
ストツパー部材１４の縮径段部１４ｂが近接また
は当接してもストツパー部材１４の下端縮径部１
４ａに設けた切欠部１６により低圧側流路は確保
されていると同時に低圧側冷媒流路の抵抗を増加
させることなく冷凍運転が行なわれる。

次にロータリコンプレツサ１が停止すると、コ
ンプレツサ内の高圧ガスが圧縮機吸入管１７を介
して冷媒制御バルブ６の吸入管出口接続管１０よ
り鎖線矢印に示すように低圧側流路６ｄに流入
し、このガス圧と低圧バルブ１５の自重により吸
入管入口接続管９を閉塞するように落下しシール
する。これとほぼ同時にベローズ１１内の圧力
（低圧側流路６ｄ）は上昇し高圧側、すなわちベ
ローズ１１の外周部圧力（高圧側流路６ｃ）と同
一となり、ベローズ１１の初期特性である高圧バ
ルブ１３の閉塞力P₁により、毛細管接続管８側
の高圧側流路６ｃを閉とし、ロータリコンプレツ
サ停止時の高圧側の高温冷媒のキヤピラリチユー
ブ３を介して冷却器４へ流れる冷媒、および吸入
管５を介しての冷却器への流入による冷媒の流れ
を阻止し冷却器４の吸熱負荷の侵入を防止せしめ
る。

以上のように本発明は比較的簡易なベローズを
配設したバルブにてロータリコンプレツサを使用
した冷凍装置に於ける圧縮機停止時の高圧高温ガ
スのキヤピラリチユーブ、吸入管を介しての冷却
器への流入を防止して冷却器吸熱負荷となるのを
防止すると共に、圧縮機停止中冷媒を高圧側に保
持している量が増える為、次の圧縮機始動時の冷
媒循環量の立上り性が向上し、冷却器の蒸発温度
の低下が早くなり冷却効率を向上させる効果を有
するものである。また、圧縮機運転中に於いては
ベローズ外周部は凝縮冷媒流、ベローズ内は低温
戻りガス流となり、ベローズを介して各々の冷媒
の熱交換が促進され、冷凍効果を大きくするメリ
ツトをも有している。またベローズ外周を高圧側
流路に、内部を低圧側流路とし、この低圧側流路
中に設けた逆止弁動作をなす低圧側バルブに相対
向して垂下したストツパー部材を前記ベローズ内
に設けてあるため、バルブ全体形状をコンパクト
にでき、かつこれによりベローズの過剰変形を防
止し、かつ低圧側バルブの移動規制が簡単な構成
により達成できる。また、低圧側バルブがストツ
パー部材の縮径部端面と当接しても切欠部により
冷媒流路が確保されるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の冷媒制御バルブを適用した一実
施例を示す冷凍サイクル配管図である。６ａ…バルブ本体外殼、１１…ベローズ、６ｃ
…高圧側流路、６ｄ…低圧側流路、７…高圧流入
接続管、８…高圧流出接続管、９…低圧流入接続
管、１０…低圧流出接続管、１３…高圧側バル
ブ、１５…低圧側バルブ、１４…ストツパー部
材。

Claims

【特許請求の範囲】

１バルブ本体外殼内にベローズを配置し、前記
ベローズの外側と前記バルブ本体外殼間を凝縮器
出口とキヤピラリチユーブ入口間を接続する高圧
側流路となし、かつ凝縮器出口に接続する高圧流
入接続管と、キヤピラリチユーブ入口に接続する
高圧流出接続管を配設し、前記ベローズの内側を
冷却器よりの吸入管と圧縮機吸入管との間を接続
する低圧側流路となし、かつ冷却器よりの吸入管
に接続する低圧流入接続管、圧縮機吸入管に接続
する低圧側流出接続管を配設すると共に、前記高
圧側流路に、前記高圧側圧力と低圧側圧力の圧力
差が所定値以下のとき、前記高圧側流出接続管側
を閉塞する高圧バルブを前記ベローズに設け、前
記ベローズ内部上端に、逆止弁動作をなす低圧側
バルブと相対向する筒状のストツパー部材を固着
垂下させ、このストツパー部材の下端には低圧側
流入接続管に連通し低圧側バルブを収納するバル
ブ本体外殻の下方ベースに設けられた凹部内に位
置し、前記ベローズ収縮時に前記凹部の肩部に当
接する縮径段部を有する下端縮径部を設け、この
下端縮径部の縮径段部を含むストツパー部材に
は、前記縮径段部が前記凹部の肩部に当接した状
態で前記下端縮径部外周と前記凹部内周部とより
構成される空隙部と前記ベローズ内側に構成した
低圧側流路とを連通させる切欠部を設けた流体制
御バルブ。