JPH0387574A - 温度式サブクール制御弁 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は過冷却制御によるヒートポンプサイクルにおけ
る冷媒流量調整弁に関するものである。

〔従来の技術〕

従来温度式膨張弁を用いたヒートポンプサイクルでは、
冷房運転時と暖房運転時とでは膨張弁を２台使用してい
るが、過冷却制御方式によるヒ−トボンブサイクルにお
いては、冷凍−第４２巻第４７６号第７１頁の第１図に
示すように温度式サブクール制御弁は１台で事足りてい
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然し乍らこの場合サブクール制御弁えの液冷媒の流出入
口が定っている為、マニホールドチエツク弁を介してサ
ブクール制御弁えの液冷媒の流出入方向を制御しなけれ
ばならず、その為配管系が長く複雑になり、冷媒充填に
おいても余分に冷媒を必要とし、又メインテナンスも大
変であった。

更にマニホールドチエツク弁は構造が複雑であるので、
故障発生率も高く、又配管条件によっては誤差動を起す
可能性もあった。

このように過冷却制御方式によるヒートポンプサイクル
においては、構造の複雑なマニホールドチエツク弁を必
要とし、その関係上回路自体も複雑化するので、系全体
としてのコスト及び故障発生率も高く、高価なシステム
の割には付加価値の低いシステムであった。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明は以上の問題点を解決する為に発明されたもので
、本発明によれば、サブクール制御弁本体にパワーエレ
メントを対峙して設け、冷房運転時、暖房運転時の各場
合において室内熱交換器。

室外熱交換器内の冷媒の温度変化に応じてぃづれか一方
のパワーエレメントを作動し、その力を弁本体内に摺動
自在に設けられた弁及びこの弁に対向する中空のシート
に及ぼし弁を開閉して冷暖房運転をなし得るようにした
ものである。

〔作用〕

本発明はこのような解決手段を有するから、暖房運転時
に室内の熱交換器から流出する液冷媒が過冷却されてい
ない時は感温筒を介してサブクール制御弁の一方のパワ
ーエレメントの一方向えの操作により弁は中空のシート
に押しつけられて間熱交換器と連通する通路を介して最
小負荷時の装置容量より更に小さい容量の液冷媒を常時
室外の熱交換器に流して所定の暖房運転をする。

又室内の熱交換器から流出する液冷媒が過冷却されてい
る時は感温筒を介して前記パワーエレメントは他方向え
操作され、弁をシートから離間して過冷却度に応じた弁
開度を保持し、液冷媒を中空のシート及び室外の熱交換
器と連通ずる通路を経て室外の熱交換器に至り過冷却液
を少なくし乍ら所望の暖房運転をする。

次に冷房運転時には室外熱交換器から流出する液冷媒が
過冷却されていない時は、感温筒を介してサブクール制
御弁の他方のパワーエレメントの一方向えの操作により
中空のシートは弁に押しつけられて閉弁し、前記とは逆
に室外の熱交換器と連通ずる通路、中空のシート、ブリ
ードボート及び室内の熱交換器と連通ずる通路を介して
最小負荷時の装置容量より更に小さい容量の液冷媒を常
時室内熱交換器に流し所定の冷房運転をする。

又室外熱交換器から流出する液冷媒が過冷却されると、
感温筒を介してサブクール制御弁の他方のパワーエレメ
ントの他方向えの操作により中空のシートは弁から離間
して開弁し、室外の熱交換器と連通ずる通路、中空のシ
ート及び室内の熱交換器と連通する通路を介して液冷媒
を室内の熱交換器に流し、所定の冷房運転をする。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例について説明する。第１図におい
て、１０１は圧縮機８１０２は冷媒の流れ方向を切り換
える四方弁、１０３はアキュムレータ、１０４は室内熱
交換器、１ｏ５は室外熱交換器である。１０６は吸入管
で１０７は吐出管を示す。冷房運転時は第１図の破線で
示す方向に冷媒は流れ、室外熱交換器１０５の出口の過
冷却度を感温筒２４ｂで感知し、室内熱交換器１０４に
流入する液冷媒の流量をサブクール制御弁１００が調整
する。

又暖房運転時は実線で示す方向に冷媒は流れ、室内熱交
換器１０４の出口の過冷却度を感温筒２４ａで感知し室
外熱交換器１０５に流入する液冷媒の流量をサブクール
制御弁１００が調整する。

次にサブクール制御弁１００の詳細を第２図に示す。

第１の弁本体３ａ、第２の弁本体３ｂは接合面２６を境
界にしてボルト締結（図示せず）されており、各本体に
は各々パワーエレメント４ｇ。

４ｂがねじ締結されている。パワーエレメント４ａ、４
ｂはキャピラリーチューブ２３ａ、２３ｂにより、感温
筒２４ａ、２４ｂにそれぞれ独立して接続されている。

液冷媒圧力を一方のダイヤフラム室１０ａに導く為の均
圧孔１６ａが穿かれた本体３ａには、弁１２が摺動自在
に嵌合しており、弁ステム１３はストッパー８ａに当接
している。又弁１２には最小負荷時の装置容量より更に
小さい容量を流せる程度のブリードボート１５と、液冷
媒圧力を平衡させる為の均圧孔１４が穿設されている。

ブリードボート１５はシート１７の側壁又は本体３ｂの
隔壁に設けてもよい。

液冷媒圧力を一方のダイヤフラム室１０ｂに導く為の均
圧孔１６ｂが穿かれた本体３ｂには、中空のシート１７
が摺動自在に嵌合しており、シートシステム１９はスト
ッパー８ｂに当接している。

シート１７は後述する通路２ａと連通ずる主流路２５と
、同じく後述する通路２ｂと連通する通孔１７ａと、液
冷媒圧力を平衡させる為の均圧孔１８を有しており、主
流路２５内壁に螺刻し、調整ねじ２１にてばね２０のた
わみ量を加減できるようにして、ばね２０を介して弁１
２と対峙している。

パワーエレメント４ａ、４ｂ単体時に於いては、ストッ
パー３ａ、８ｂは受け６ａ、６ｂの受は面２２ａ、２２
ｂに当接しており、パワーニレメン）４ａ、４ｂを本体
３ａ、３ｂに組付けると、ストッパー８ａ、８ｂは本体
３ａ、３ｂの受は面１１ａ、ｌｌｂに当接する。受は面
ＩＬａ　、　　ｌｌｂに、各々のストツギバー８ａ、８
ｂを略同じく当接させる為、シートステム１つとシート
１７あるいは図示しないが弁ステム１３と弁１２にねじ
を切り、シート長さあるいは弁長さを微調整可能にして
いる。ストッパー８ａ、８ｂを受は面１１ａ。

１１ｂに略同じく当接させる為の他の方法として、弁ス
テム１３とストッパー８ａ又はシートステム１９とスト
ッパー８ｂの当接部に調整用スペーサーを装着してもよ
い。

尚２ａは室内熱交換器と連通する通路、２ｂは室外熱交
換器と連通ずる通路で、５ａはパワーエレメント４ａの
蓋、５ｂはパワーエレメント４ｂの蓋を示す。７ａはパ
ワーエレメント４ａ内に設けられたダイヤフラム、７ｂ
はパワーエレメント４ｂ内に設けられたダイヤフラムで
、９ａはパワーエレメント４ａの他方のダイヤフラム室
、９ｂはパワーエレメント４ｂの他方のダイヤフラム室
を示す。

上記構成に於いて、暖房運転時に通路２ａに液冷媒が流
入する場合、室内熱交換器１０４が凝縮器となり室外熱
交換器１０５が蒸発器となる。室内熱交換器（凝縮器）
１０４から流出する液冷媒が過冷却されていない時は、
感温筒２４ａ内の封入ガス圧力は高い状態になっており
、キャピラリーチューブ２３ａを通してダイヤフラム室
９ａに高圧が伝わり、ダイヤフラム７ａを押し下げる方
向に作用するので、弁１２はストッパー８８を介して閉
弁方向に移動し、閉弁する閉弁状態にあっても、弁１２
にはブリードボート１５が穿かれているので、最小負荷
時の装置容量より更に小さい容量の液冷媒を常時流し続
けることができる。

室内熱交換器（凝縮器）１０４から流出する液冷媒が所
定の温度まで過冷却されると、過冷却の度合いに応じて
感温筒２４ａ内の封入ガス圧力が低下するので、ダイヤ
フラム室９ａと１０ａの圧力が逆転し、ダイヤフラム７
ａの上下面に生じた差圧による推力とばね２０の荷重に
より、弁１２は中空のシート１７から離間して開弁し、
過冷却度に応じた弁開度を保持し、液冷媒を通路２ａ。

主流路２５１通孔１７ａ及び通路２ｂを経て室外熱交換
器（蒸発器）１０５に供給する。

通路２ａから高圧の液冷媒が流入してくると、通路２ｂ
の液冷媒は弁１２の絞り効果により減圧され低圧の液冷
媒となる。又感温筒２４ｂ内には、ダイヤフラム室１０
．ｂの液冷媒圧力にばね２０の荷重を加えたものより大
きな圧力になるようにガスを封入しているので、ダイヤ
フラム室９ｂのガス圧力の方がダイヤフラム室１０ｂの
液冷媒圧力より大きく、従ってストッパー８ｂは本体受
は面１１ｂに当接し、シート１７は摺動することなくそ
の位置を維持する。

次に四方弁１０２を切り換えて冷房運転にすると、室外
熱交換器１０５が凝縮器となり、液冷媒は通路２ｂより
サブクール制御弁１００に流入し、蒸発器となる室内熱
交換器１０４へ流出する。室外熱交換器１０５から流出
する液冷媒が過冷却されていない時は、感温筒２４ｂ内
の封入ガス圧力は高い状態になっており、キャピラリー
チューブ２３ｂを通してダイヤフラム室９ｂに高圧が伝
わりダイヤフラム７ｂを押し上げる方向に作用するので
シート１７はストッパー８ｂを介して閉弁方向に移動し
閉弁する。閉弁状態にあっても弁１２のブリードボート
１５を通して、最小負荷時の装置容量より更に小さい容
量の液冷媒が、常時室内熱交換器（蒸発器）１０４へと
流れ込む。

室外熱交換器（凝縮器）１０５から流出する液冷媒が所
定の温度まで過冷却されると、過冷却の度合いに応じて
感温筒２４ｂ内の封入ガス圧力が低下するので、ダイヤ
フラム室９ｂと１０ｂの圧力が逆転し、ダイヤフラム７
ｂの上下面に生じた差圧による推力とはね２０の荷重に
よりシート１７は開弁し、過冷却度に応じた弁開度を保
持し、液冷媒を通路２ｂ、通孔１７ａ、主流路２５及び
通路２ａを経て室内熱交換器（蒸発器）１０４に供給す
る。

通路２ｂから高圧の液冷媒が流入してくると、通路２ａ
の液冷媒はシート１７の絞り効果により減圧され低圧の
液冷媒となる。又感温筒２４ａ内には、ダイヤフラム室
１０ａの液冷媒圧力にばね２０の荷重を加えたものより
大きな圧力になるようにガスを封入しているので、ダイ
ヤフラム室９ａのガス圧力の方がダイヤフラム室１０ａ
の液冷媒圧力より大きく、従ってストッパー８ａは本体
受は面１１ａに当接し、弁１２は摺動することなくその
位置を維持する、 〔発明の効果〕 本発明は上述の通り構成されているので次に記載する効
果を奏する。

２個の対峙するパワーエレメントと、各パワーエレメン
トに対応して作動する弁とシートを有しているので、冷
暖房いずれの運転に切換わっても、サブクール制御弁の
出入口が逆転するだけで、マニホールドチエツク弁等の
付属品や複雑な配管がを摺動自在にできるとともに軽量
化を計れる。又、流れに方向性を持たせることができる
のでスムースに流れが実現できる。

シート内の主流路部に調整可能なばねを装着することに
より、ある範囲内での過冷却の調整が可能となり、又は
ねを内蔵させたことによりサブクール制御弁の小型化を
計ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明サブクール制御弁を用いた場合のヒート
ポンプ回路図で、第２図は本発明によるサブクール制御
弁の一実施例の詳細断面図である。 ３ａ、３ｂ・・・弁本体、４ａ、４ｂ・・・パワーエレ
メント、７ａ、７ｂ・・・ダイヤフラム、８ａ、８ｂ・
・・ストッパー　１２・・・弁、１７・・・シート、２
０・・・バネ、２１・・・調節ねじ、２４ａ、２４ｂ・
・・感温筒、１００・・・サブクール制御弁、１．０１
・・・圧縮機、１０２・・・四方弁、１０４・・・室内
熱交換器、１０５・・・室外熱交換器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）室内の熱交換器と連通する通路を有する第１の弁
   本体と、この通路と連通し室外の熱交換器と連通する通
   路を有する第２の弁本体とを有し、それぞれの弁本体に
   対向すると共にダイヤフラムを介して夫々２室を形成す
   るパワーエレメントを取りつけ、一方のパワーエレメン
   トの一方のダイヤフラム室内にあってダイヤフラムに接
   するストッパーに弁ステムを介して当接する弁を第１の
   弁本体内に摺動自在に設け、他方のパワーエレメントの
   一方のダイヤフラム室内にあってダイヤフラムに接する
   ストッパーにシートステムを介して当接すると共に前記
   各通路と連通する中空のシートを第２の弁本体内に摺動
   自在で且常時は前記弁と当接するように設け、前記一方
   のパワーエレメントの他方のダイヤフラム室はキャピラ
   リーチューブを介して室内の熱交換器の出口附近に設け
   られた感温筒と接続し、又他方のパワーエレメントの他
   方のダイヤフラム室はキャピラリーチューブを介して室
   外の熱交換器の出口附近に設けられた感温筒と接続して
   なる温度式サブクール制御弁。
2. （２）弁と中空のシートを離反させるように作用するば
   ねを中空のシート内部に調整可能に装着してなる特許請
   求の範囲１項記載の温度式サブクール制御弁。
3. （３）各弁本体内部に各パワーエレメントの各一方のダ
   イヤフラム室へ夫々導通する均圧孔を設けてなる特許請
   求の範囲１項記載の温度式サブクール制御弁。