JPH039183A - 温度式膨張弁 - 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〕 本発明は小型の冷凍装置などに用いられる膨張弁に関し
、特に大幅に負荷が変動する冷凍装置に用いられる膨張
弁に関する。

〔従来の技術〕

家庭用冷蔵庫や自動販売機などに組み込まれる小型の冷
凍装置は、冷媒の流量が非常に少なくてよいので、膨張
器としてキャピラリが用いられることが多い。しかしキ
ャピラリには負荷の変動に対して充分な対応ができない
という欠点がある。

一方、温度式膨張弁は負荷の変動に対して対応すること
はできるが、小型の冷凍装置に適した小能力のものであ
って高信頼性を備えるためには、弁座およびこれに対す
るニードル弁体の形状を極めて高精度なものとするとと
もに弁座に対する弁体の圧接力も過大とならないように
する必要がある。しかしこのような精密な構造の弁はご
み詰まりを起こしやすい欠点があり、精密なストレーナ
などを設けなければ信頼性が維持できないという問題が
あった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のような事情において、小型の冷凍装置に適合した
大きさと負荷の大幅な変動に対応できる能力を有し、特
に精密なストレーナなどを設けなくてもごみ詰まりによ
る故障などを起こさない、温度式の膨張弁を提供するこ
とを本発明の目的とした。

〔課題を解決するための手段〕

このような本発明の目的は、−教室と二次室との隔壁に
設けた弁座に対して弁バネにより弁閉方向に付勢された
弁体を一次室内に摺動自在に設け、該弁座を二次側から
貫通して該弁体を弁開方向に押すことができる連絡棒を
感温作動機構と結合して設けた膨張弁において、該感温
作動機構には反転特性を有するバネ体が作動点の調整可
能に組み込まれてなり、弁開位置において大流量の膨張
器として機能する絞り機構を備えたことを特徴とする温
度式膨張弁によって達成される。

本発明の温度式膨張弁において用いられる感温作動機構
は、たとえば感温媒体を封入した温度検出器と該温度検
出器の圧力を受けるダイヤフラムなどの圧力応動体とを
備えたものであり、その圧力応動体としては荷重の変化
によって反転作動をするバネ体によって感温媒体の圧力
に対抗して支持されているものなどが利用できる。この
場合、ダイヤフラムなどの圧力応動体自身がバネ機能を
備え、さらにこれに加えて反転特性を有しているもので
あってもよい。かかる感温作動機構は、所定の温度以下
では僅かしか変位を起こさないが、所定温度に達すると
バネ体が反転作動して大きい変位を生ずるように調整さ
れたものであり、このような機能を有するものであれば
その構造に制限を受けることなく用いることができる。

本発明の温度式膨張弁における絞り機構は、従来の膨張
弁におけると同様に弁座と弁体との間に形成されてもよ
いが、弁座に続く流路に設けられてもよく、あるいはそ
の他の弁本体内の流体の通路の途中に形成されていても
よい。かかる絞り機構によって制限される流量は、本発
明の温度式膨張弁が取り付けられる冷凍回路において予
想される最大流量に見合うように選択されることが好ま
しい。

〔作　用〕

本発明の温度式膨張弁は、通常の温度式膨張弁と同様の
機能によって制御作動をするほか、冷凍回路の熱負荷が
増加するなどにより冷媒ガスの過熱度が上昇したときに
、たとえば冷媒圧縮機の吸入側に取り付けた感温筒など
によって検出し、スナツピング作動することにより弁体
が最大開度位置に移動し、絞り機構によって制限される
最大流量の冷媒が通過できるようになる。そして冷媒ガ
スの過熱度が正常に戻ったときは、弁体はスナツピング
作動により再び通常の制御状態に復帰する。

更に、本発明の温度式膨張弁を冷蔵庫などの冷凍回路に
組み込んだときには、冷蔵庫稼働時に圧縮機の発停が繰
り返されるたびに、起動時における過熱度の高い冷媒ガ
スの戻りを圧縮機の吸入側で検知して自動的に弁体が最
大開度位置に移動して冷媒流量を増加させ、弁座に引っ
掛かったごみなどの排除を行なうように作動する。また
通常、ごみなどが詰まると冷媒の流量が低下して熱負荷
と冷媒流量とのバランスが崩れるものであるが、本発明
の温度式膨張弁はこのような場合に起こる戻り冷媒ガス
の過熱度の上昇を検知して上述と同様に作動し、自動的
にごみ詰まりを解消したのち再び正常の制御状態に戻る
。

〔実施例〕

本発明の温度式膨張弁の例を第１図に示す。図において
、１は弁本体であって、−教室１ａと二次室ｌｂとの間
に形成された隔壁には弁座ＩＣが設けられている。−教
室ｌａ内には先端部がニードル状に形成された弁体２が
遊嵌され、弁バネ３によって弁座ＩＣに向けて付勢され
ている。

一方、４は作動バネ５で支えられたダイヤプラムであり
、たとえば感温筒（図示せず）と細管によって連通した
圧力室６内の圧力を受けて、連絡棒７を作動させるよう
になっている。この連絡棒７の先端部は弁座ＩＣ内で冷
媒の流通間隙８を残して貫通できる太さに形成され、弁
体２の先端部に当接してこれを押すことができるように
構成しである。従って、ダイヤフラム４の動きは連絡棒
７を介して弁体２に伝えられ、弁の開度が決定されるこ
とになる。なお、９は二次室ｌｂ内の圧力をダイヤフラ
ム４の下面側に導くための均圧孔である。

なお、作動バネ５は、先端が楔状に形成された作動点設
定体１０を移動することにより調整棒１０ａを介してバ
ネ受け５ａの位置を移動させ、圧縮力の大きさを変える
ことができるように構成してあり、これによってダイヤ
フラム４の作動点が調整できるようになっている。

本例の膨張弁におけるダイヤフラム４はそれ自身が反転
特性を有するものであって、圧力室６内の圧力と二次室
ｌｂ内の圧力との差が設定された値を越えるとスナツピ
ング作動して弁体２を弁座ｌｃから完全に離開させる。

このときは、流通間隙８が冷媒の絞り機構として機能し
、大流量に対応する膨張器の作用をする。しかし、圧力
室６内の圧力と二次室ｌｂ内の圧力との差が設定値に達
する迄は、ダイヤフラム４は圧力の変化に対応して連続
的に変位し、作動バネ５を僅かに圧縮しながら弁体２を
弁座ＩＣから浮かせて小流量に対応する通常の比例制御
型膨張器として作用する。

このような本発明の温度式膨張弁の作動特性の例を、圧
縮機の吸入側における冷媒ガスの過熱度と弁開度との関
係のグラフとして第２図に示す。

〔発明の効果〕

本発明の温度式膨張弁は、冷媒の流量が少ないときでも
高精度の流量制御を行なうことができるものであり、ま
た該感温作動機構には反転特性を有するバネ体が作動点
の調整可能に組み込まれてなるから、熱負荷が急増して
もそれに対応する大量の冷媒を供給することができる特
長を有する。

そして更に、冷凍装置の運転開始時には高温の冷媒ガス
が圧縮機に戻ることを検知して大量の冷媒を供給すると
ともにごみなどの排除を行い、それでもごみ詰まりが発
生したときは冷媒の供給不足に伴う冷媒ガスの過熱度の
上昇を検知して自動的にごみの排除を行なうなど、ごみ
による障害を受けに（いという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の温度式膨張弁の例の断面図、第
１図ら）はその作動点設定体取付は部（第１図（５）の
Ａ−Ａ線部）の断面図であり、第２図は本発明の温度式
膨張弁の作動特性の例を示すグラフである。 １・・・弁本体、ＩＣ・・・弁座、２・・・弁体、３・
・・弁バネ、４１１．ダイヤフラム、５・・・作動バネ
、５ａ・・・バネ受け、６・・・圧力室、７・・・連絡
棒、訃・・流通間隙、９・・・均圧孔、１０・・・作動
点設定体、１０ａ・・・調整棒。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一次室と二次室との隔壁に設けた弁座に対して弁バネに
   より弁閉方向に付勢された弁体を一次室内に摺動自在に
   設け、該弁座を二次側から貫通して該弁体を弁開方向に
   押すことができる連絡棒を感温作動機構と結合して設け
   た膨張弁において、該感温作動機構には反転特性を有す
   るバネ体が作動点の調整可能に組み込まれてなり、弁開
   位置において大流量の膨張器として機能する絞り機構を
   備えたことを特徴とする温度式膨張弁。