JPH0914495A - ブロック式膨張弁及び空気調和機 - Google Patents

ブロック式膨張弁及び空気調和機

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JPH0914495A
JPH0914495A JP7162031A JP16203195A JPH0914495A JP H0914495 A JPH0914495 A JP H0914495A JP 7162031 A JP7162031 A JP 7162031A JP 16203195 A JP16203195 A JP 16203195A JP H0914495 A JPH0914495 A JP H0914495A
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JP
Japan
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passage
expansion valve
pressure
refrigerant
block type
Prior art date
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Pending
Application number
JP7162031A
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English (en)
Inventor
Koji Fujita
孝二 藤田
Kenichi Terauchi
健一 寺内
Kazuo Ishii
一男 石井
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.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0914495A publication Critical patent/JPH0914495A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • 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
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B2341/06Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/068Expansion valves combined with a sensor
    • F25B2341/0683Expansion valves combined with a sensor the sensor is disposed in the suction line and influenced by the temperature or the pressure of the suction gas
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 バルブボディの内部に液冷媒流路とガス冷媒
流路とを内蔵し、上記ガス冷媒流路内においてエバポレ
ータ出口冷媒温度を感知してエバポレータ出口の冷媒過
熱度を設定値に維持するように流量制御するブロック式
膨張弁において、従来膨張弁とは別個に設けられていた
リリーフバルブを組み込み、系外へ冷媒を放出すること
なく高圧側圧力の異常上昇を低減可能にする。 【構成】 上記バルブボディ内に上記液冷媒流路と上記
ガス冷媒流路とを連通するバイパス通路を設け、液冷媒
流路内の高圧圧力P1 とガス冷媒流路内の低圧圧力P2
との差圧ΔP(=P1 −P2 )が所定値以上になったと
き開となる安全弁機構を上記バイパス通路に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はブロック式膨張弁とそれ
を用いた空気調和機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ルームエアコン、カーエアコン等の空気
調和装置の冷凍サイクルにおける冷媒の流量制御には一
般に温度式自動膨張弁が用いられ、エバポレータ出口に
おけるガス冷媒の過熱度が一定になるように制御され
る。そして、近時、カーエアコンではサービス性の面か
ら上記温度式自動膨張弁をブロック化したブロック式膨
張弁が用いられる。
【0003】図2は上記ブロック式膨張弁を備えた冷凍
サイクルの系統図であり、ブロック式膨張弁に関しては
縦断面図が示してある。図において、1はコンプレッ
サ、2は同コンプレッサに連るコンデンサ、3は同コン
プレッサに連るレシーバ、4は同レシーバに液管接続口
91を介して連るブロック式膨張弁、5は同ブロック式
膨張弁にエバポレータ入口接続口92を介して連るエバ
ポレータ、同エバポレータの出口はエバポレータ出口接
続口93を介して再び前記ブロック式膨張弁に連り、さ
らに前記コンプレッサ1はガス管接続口94を介してブ
ロック式膨張弁4に連っている。6はコンプレッサに設
けられているリリーフバルブである。
【0004】ブロック式膨張弁4において、41はバル
ブボデイ、42は上部に設けられたパワーエレメント、
43はパワーエレメントの一部をなす感温棒、43aは
感温棒の感温部、44は感温棒の下部が挿通されている
オリフィス、45は感温棒の下部先端に設けられている
ボール、46は同ボールを上方へ向って押す円筒コィル
ばね、47は同ばねの下端を支えている過熱度調節ね
じ、48はパワーエレメント42において前記感温棒4
3の上端に接して設けられているダイヤフラム、49は
パワーエレメント42の蓋とダイヤフラム48との間の
空間に封入されているガス状の封入冷媒である。
【0005】この系統において、図示しない走行用エン
ジンの動力が、図示しないプーリー、マグネットクラッ
チを介して伝達され、コンプレッサ1が駆動されると、
コンプレッサ1から吐出された高温高圧のガス冷媒は矢
印のように流れ、先ずコンデンサ2に入り、ここで図示
しないファンによって導入された外気によって冷却され
ることにより凝縮液化する。この液冷媒はレシーバ3内
に貯留された後、ブロック式膨張弁4に入り、その内部
にあるオリフィス44で絞られることにより断熱膨張
し、低温低圧の気液2相の状態となってエバポレータ5
に入る。ここで図示しないファンによって導入された車
室内空気を冷却することによって蒸発し、ブロック式膨
張弁4の感温部43aを経てコンプレッサ1に戻る。
【0006】膨張弁4の制御方法は次の通りである。エ
バポレータ5出口の冷媒温度の変化を感温棒43の感温
部43aで感知し、上部へ伝え、ダイヤフラム48を介
してパワーエレメント42内の封入冷媒49に伝達し、
この結果生ずる封入冷媒49の体積膨張、収縮によって
ダイヤフラム48に下向にかかる力の変化に移行し、感
温棒43の先端のボール45を上下に動かしオリフィス
44を開閉する。ダイヤフラム48には上向きの力とし
て蒸発圧力と円筒コイルばね46の復元力が作用してお
り過熱度調節ねじ47を螺入又は螺戻しして円筒コイル
ばね46の復元力を変えることによりセットされた所定
の過熱度(例えば5℃)になるよう過熱度制御を行う。
【0007】図3は図2におけるコンプレッサ1に取付
けられているリリーフバルブ6の一例の縦断面図であ
る。冷凍サイクルには高圧側安全装置として、コンプレ
ッサ1本体にリリーフバルブ6が取付けられており、コ
ンプレッサ1の吐出冷媒圧力が異常に上昇し所定値以上
になったとき、これを開とし冷凍サイクル内の冷媒を大
気中に放出するようになっている。図において、リリー
フバルブ6はバルブボディー61、弁62、パッキン6
3、円筒コイルばね64、押え板65等からなり、バル
ブボデイー61にはガス入口66、取付ねじ67が設け
られている。取付ねじ67をコンプレッサ1の本体又は
高圧側配管に螺入し取付けられる。
【0008】本装置において、ガス入口66から冷媒の
高圧側圧力がかかりこの圧力が所定値以上になると円筒
コイルばね64の復元力に打ち勝ち弁62が押し上げら
れ、弁62が開く。すると高圧の冷媒ガスは弁62の周
囲部に設けられている溝62aを通り、ばね64の間を
通り、押え板65の中央部に設けられている逃し孔65
aから大気中に放出される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の空調調和装
置や冷凍装置においては、高圧側安全装置としてリリー
フバルブ6をコンプレッサ1の本体又は高圧側配管に取
付けているため、次のような欠点があった。 (1)冷凍サイクル内の高圧側圧力が異常に上昇したと
き、冷凍サイクル内の冷媒が大気中に放出されるため、
そのままでは空気調和装置、冷凍装置の再使用は不可で
あり再使用するためには冷媒の再チャージを要する。 (2)車両用空調装置の場合、コンプレッサ1及び高圧
側配管等は車のエンジンルーム内に設置されるため、放
出された冷媒及び潤滑油がエンジンルーム内の高温物体
に当ると白煙が発生したり,また、ベルト等に当るとす
べり発生の原因となる。
【0010】本発明は上記従来技術の欠点を解消し、冷
媒を冷凍サイクルから外部へ放出することなく、高圧側
圧力の異常上昇を低減し、空気調和機の即時再使用を可
能にし、かつ、エンジンルーム内の異常発生が生じない
ようにしようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したものであって、次の特徴をもつブロック式膨張弁を
空気調和機に関するものである。 (1)バルブボディの内部に液冷媒流路とガス冷媒流路
とを内蔵し、上記ガス冷媒流路内においてエバポレータ
出口冷媒温度を感知してエバポレータ出口の冷媒過熱度
を設定値に維持するように流量制御するブロック式膨張
弁において、上記バルブボディ内に上記液冷媒流路と上
記ガス冷媒流路とを連通するバイパス通路を設け、液冷
媒流路内の高圧圧力P1 とガス冷媒流路内の低圧圧力P
2 との差圧ΔP(=P1 −P2 )が所定値以上になった
とき開となる安全弁機構を上記バイパス通路に設けたこ
とを特徴とするブロック式膨張弁。 (2)上記(1)項に記載の安全弁機構組み込みブロッ
ク式膨張弁を装着したことを特徴とする空気調和機。
【0012】
【作用】本発明においては上記構成を具えているため、
冷凍サイクル中の高圧圧力P1と低圧圧力P2 との差圧
ΔP(=P1 −P2 )が上昇し所定値以上になると安全
弁機構が開となるので、バイパス通路を開とし、液冷媒
通路内の高圧液冷媒の一部を上記バイパス通路を経てガ
ス冷媒通路に流出させ、高圧圧力を低下することができ
る。
【0013】
【実施例】図1は本発明の一実施例に係るブロック式膨
張弁の縦断面図である。これは、従来のブロック式膨張
弁に安全弁機構を組込み1体化したもので、図に示すよ
う、この安全弁機構組込ブロック式膨張弁はバルブボデ
ィ9とその中に組み込まれた膨張弁機構7、および安全
弁機構8からなっている。
【0014】バルブボディ9は液管接続口91、エバポ
レータ入口接続口92、エバポレータ出口接続口93及
びガス管接続口94を有し、液通路95とガス通路96
との間にはバイパス通路97が設けられ、バイパス通路
97のガス通路96側開口部にはシート面98が設けら
れている。膨張弁機構7の構成は図2に示される従来の
ブロック式膨張弁4と同様であり、対応する部材には同
じ符号が付してあるので構成作用の説明は省略する。安
全弁機構8は上記シート面98を閉鎖するパッキン8
1、弁棒82、円筒コイルばね83、押え板84からな
る。
【0015】安全弁機構8において、弁棒82、及びパ
ッキン81には、液通路95内の高圧圧力P1 による上
向きの力と下向きにはガス通路96内の低圧圧力P2
よる力と円筒コイルばね83による復元力が作用する。
従って、高圧圧力P1 と低圧圧力P2 との差圧ΔP(=
1 −P2 )が所定値以上になると円筒コイルばね83
の復元力に打ち勝ち弁棒82が押し上げられシート面9
8が開く。そうすると、液通路95内の高圧液冷媒の1
部がバイパス通路97を経てガス通路96に流出するの
で高圧圧力を低下することができる。本実施例において
は、ブロック式膨張弁のバルブボディに液冷媒流路とガ
ス冷媒流路とを連結、連通するバイパス通路が設けら
れ、このバイパス通路には液冷媒流路内の高圧圧力P1
とガス冷媒流路内の低圧圧力P2 との差圧ΔP(=P1
−P2 )が所定値以上になったとき開となる安全弁機構
が設けられているため、冷凍サイクル中の高圧圧力P1
と低圧圧力P2 との差圧ΔP(=P1 −P2 )が上昇し
所定値以上になると、上記安全弁機構が開となり、バイ
パス通路を開とし液冷媒流路内の高圧液冷媒の一部を上
記バイパス通路を経てガス冷媒通路に流出させ、高圧圧
力を低下することができる。
【0016】本安全弁機構組込みブロック式膨張弁を空
調装置に装着することによって次のような効果を発揮す
ることができる。 (1)従来のリリーフバルブのように冷凍システム外に
冷凍放出することはしないので、再使用時に冷媒の再チ
ャージを要しない。また、カーエアコンの場合、従来の
ようなエンジンルーム内への冷媒、潤滑油の流出はなく
なるので白煙やベルトすべりが発生することはなくな
る。 (2)高低圧の差圧ΔPが上昇したとき、バイパス通路
を開とすることでできるので、コンプレッサ始動時や運
転中のコンプレッサ負荷を軽減することができる。
【0017】
【発明の効果】本発明のブロック式膨張弁においては、
バルブボディ内に液冷媒流路とガス冷媒流路とを連通す
るバイパス通路を設け、液冷媒流路内の高圧圧力P1
ガス冷媒流路内の低圧圧力P2 との差圧ΔP(=P1
2 )が所定値以上になったとき開となる安全弁機構を
上記バイパス通路に設けてあるので、冷媒を冷凍サイク
ルから外部へ放出することなく、高圧側圧力の異常上昇
を低減することができる。また、上記ブロック式膨張弁
を装着した空気調和機においては、異常圧力上昇時にお
いても使用中断を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るブロック式膨張弁の縦
断面図。
【図2】従来のブロック式膨張弁を備えた冷凍サイクル
の系統図であり、ブロック式膨張弁に関しては断面図が
示してある。
【図3】従来のリリーフバルブの縦断面図。
【符号の説明】
7 膨張弁機構 8 安全弁機構 9 バルブボディ 42 パワーエレメント 43 感温棒 43a 感温部 44 オリフィス 45 ボール 46 円筒コイルばね 47 過熱度調節ねじ 48 ダイヤフラム 49 封入冷媒 81 パッキン 82 弁棒 83 コイルばね 84 押え板 91 液管接続口 92 エバポレータ入口接続口 93 エバポレータ出口接続口 94 ガス管接続口 95 液通路 96 ガス通路 97 バイパス通路 98 シート面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 一男 愛知県西春日井郡西枇杷島町字旭町3丁目 1番地 三菱重工業株式会社エアコン製作 所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バルブボディの内部に液冷媒流路とガス
    冷媒流路とを内蔵し、上記ガス冷媒流路内においてエバ
    ポレータ出口冷媒温度を感知してエバポレータ出口の冷
    媒過熱度を設定値に維持するように流量制御するブロッ
    ク式膨張弁において、上記バルブボディ内に上記液冷媒
    流路と上記ガス冷媒流路とを連通するバイパス通路を設
    け、液冷媒流路内の高圧圧力P1 とガス冷媒流路内の低
    圧圧力P2 との差圧ΔP(=P1 −P2 )が所定値以上
    になったとき開となる安全弁機構を上記バイパス通路に
    設けたことを特徴とするブロック式膨張弁。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の安全弁機構組み込みブ
    ロック式膨張弁を装着したことを特徴とする空気調和
    機。
JP7162031A 1995-06-28 1995-06-28 ブロック式膨張弁及び空気調和機 Pending JPH0914495A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1832822A3 (en) * 2006-03-07 2008-01-23 TGK Co., Ltd. Expansion valve

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1832822A3 (en) * 2006-03-07 2008-01-23 TGK Co., Ltd. Expansion valve

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040413