JPH10325480A - 冷凍冷蔵装置、冷媒流量補正用バイパス弁および温度膨張弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 凝縮温度が定常状態の時の開弁特性に影響を
与えることなく、低凝縮温度時の冷媒流量補正を適切に
行うことができる温度膨張弁を提供すること。 【解決手段】 蒸発器９の出口温度に相応する開弁方向
の圧力と閉弁方向に作用する対抗ばねのばね荷重との平
衡関係により開閉動作して循環冷媒流量を制御し、蒸発
器出口側の冷媒の過熱度を所定値に保つ温度膨張弁７に
おいて、対抗ばねを、常時所定のばね荷重を発生する設
定ばね３９と、凝縮器出口側の冷媒温度に感応し、この
冷媒温度の低下によりばね荷重を低減する形状記憶合金
製の補正ばね６１とにより構成する。凝縮器出口側の冷
媒温度が低下すると、補正ばね６１のばね荷重が低減
し、その分、対抗ばねのばね荷重が低減することによ
り、開弁量が増えて蒸発器への供給冷媒量が増加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、冷凍冷蔵装置お
よび冷媒流量補正用バイパス弁および温度膨張弁に関
し、さらに詳細には、蒸発器の温度負荷量に相応して循
環冷媒流量を制御し、蒸発器出口側の冷媒の過熱度を所
定値に保つ型式の温度膨張弁を含む冷凍冷蔵装置および
その冷凍冷蔵装置で使用される冷媒流量補正用バイパス
弁、温度膨張弁に関し、特に凝縮器の出口側の冷媒温度
（凝縮温度）が低い場合の冷媒流量補正に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、冷凍冷蔵装置では、温度膨張弁
によって蒸発器の温度負荷量に相応して凝縮器より蒸発
器へ流れる循環冷媒流量を制御し、この流量制御によっ
て蒸発器出口側の冷媒の過熱度を所定値に保つことが行
われている。

【０００３】温度膨張弁による冷媒流量は、温度膨張弁
前後の冷媒圧力差を決める凝縮器の出口側の冷媒圧力
（温度）と、蒸発器入口（膨張弁出口）側の冷媒圧力
（温度）と、温度膨張弁の開弁量とにより決まる。

【０００４】凝縮温度が低下すると、膨張弁前後の冷媒
圧力差が小さくなることや、膨張弁入口側の冷媒状態が
気液二相状態になることにより、蒸発器への冷媒供給量
が不足し、蒸発器出口側の冷媒温度（過熱度）が著しく
高くなり、温度制御が困難になる。このことにより、圧
縮機の吸入冷媒の過熱度が著しく高くなり、これに応じ
て圧縮機が吐出する冷媒温度が高くなり、また圧縮機へ
の冷凍機オイル戻り不足が生じ、圧縮機の損傷、破壊が
生じる虞れがある。

【０００５】また、凝縮温度が低下すると、蒸発器の能
力を確保できなくなることにより、冷房効果、除湿効果
が低減し、また蒸発器の結氷により熱交換効率の低下す
ることによって蒸発器の能力が低下し、このことによっ
ても冷房効果、除湿効果が低減することになる。

【０００６】冷凍冷蔵装置での凝縮圧力（温度）は、基
本的には、凝縮器の熱交換能力と熱交換する負荷温度
（外気温度）および熱量（冷媒循環量）により決まり、
凝縮圧力制御により凝縮圧力を所定値に保つ冷凍冷蔵装
置がある。

【０００７】凝縮圧力制御は、凝縮器が水冷式のもので
ある場合には、冷却水の温度と流量により凝縮圧力が決
まるから、冷却水流量制御式の凝縮圧力制御弁によっ
て、設定された凝縮圧力に対して冷却水流量を増減制御
することにより、凝縮圧力（温度）を設定圧に保つこと
が行われる。

【０００８】凝縮器が空冷式のものである場合には、外
気雰囲気温度と冷却ファンの風量により凝縮圧力が決ま
るから、冷媒バイパス式の凝縮圧力制御弁（ＨＰＲ）に
よって、凝縮器を流れる冷媒の流量を制御することによ
り、あるいは冷却ファンの回転数制御により、凝縮圧力
（温度）を設定圧に保つことが行われる。

【０００９】しかし、上述のような凝縮圧力制御は、圧
縮機負荷を増加させ、省エネルギに反する制御であり、
また、冬季等の低温時、特に起動時には、凝縮温度が低
く、所要の凝縮圧力が得られなくなることがある。

【００１０】これに加えて、圧縮機を停止した直後の、
圧縮機よりも凝縮器側、つまり下流側の冷媒が高温高圧
であり、圧縮機よりも蒸発器側、つまり上流側の冷媒が
低温低圧である状態のまま、温度膨張弁の閉弁により凝
縮器側から蒸発器側への冷媒の供給を絶ち、そのままの
状態で圧縮機を再び駆動すると、圧縮機の上流側と下流
側の冷媒の圧力差により圧縮機に大きな負荷がかかり、
例えばカーエアコンのようなエンジンの回転を利用して
圧縮機を駆動する場合には、圧縮機のみならずエンジン
などの動力供給源にまで負荷の影響による故障が発生す
る虞がある。

【００１１】上述のような問題点に鑑み、特開昭６０−
１４２１７５号公報に示されている温度膨張弁では、弁
体を閉弁方向へ付勢する過熱度設定用のばねを感温型の
形状記憶合金によりばねを構成し、凝縮温度を形状記憶
合金製ばねにより直接感知するようにし、凝縮温度が低
い時には、凝縮温度が高い時に比して過熱度設定ばね圧
を下げて温度膨張弁の開弁量を増やし、蒸発器への冷媒
供給量を確保するようにしている。

【００１２】また、形状記憶合金を使用した温度膨張弁
として、特開昭５８−１８４３７３号公報には、弁棒を
冷媒温度に感応する形状記憶合金により構成、あるいは
冷媒温度に感応する形状記憶合金製のばね部材により弁
座部材を可動支持し、冷媒温度に応じて冷媒流量制御域
を拡大した温度膨張弁が示されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】特開昭６０−１４２１
７５号公報に示されている温度膨張弁は、凝縮温度（圧
力）が低い時には、温度膨張弁の開弁量を増やし、蒸発
器への冷媒供給量を確保すると云う所期の目的を達成で
きるが、しかし、この温度膨張弁では、必要特性に対す
る形状記憶合金製ばねの設計、調整が難しく、定常時
（凝縮圧力が定常圧の時）の温度膨張弁の開弁特性に影
響を与え、定常時の冷凍冷蔵装置の性能を低下される可
能性がある。また形状記憶合金製ばねの荷重差が大き
く、形状記憶合金製ばねが凝縮器側の冷媒に直接、触れ
るため、応答が早すぎると云う問題点もある。

【００１４】特開昭５８−１８４３７３号公報に示され
ている温度膨張弁は、形状記憶合金製の弁棒、ばね部材
が感知する冷媒温度は、それらの配置位置によって制御
特性が異なり、これら弁棒、ばね部材は専ら蒸発器側の
冷媒温度に感応し、低凝縮圧力時の冷媒流量補正を適切
に行うことはできない。

【００１５】この発明は、上述の如き問題点に着目して
なされたものであり、凝縮温度が定常状態の時の温度膨
張弁の開弁特性に影響を与えることなく、低凝縮温度時
の冷媒流量補正を適切に行い、圧縮機の駆動時に無用な
負荷がかかるのを防止することができる冷凍冷蔵装置、
冷媒流量補正用バイパス弁および温度膨張弁を提供する
ことを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明による温度膨張弁は、蒸発
器の出口温度に相応する開弁方向の圧力と閉弁方向に作
用する対抗ばねのばね荷重との平衡関係により開閉動作
して循環冷媒流量を制御し、蒸発器出口側の冷媒の過熱
度を所定値に保つ温度膨張弁において、前記対抗ばね
は、常時所定のばね荷重を発生する設定ばねと、凝縮器
出口側の冷媒温度に感応し当該冷媒温度の低下によりば
ね荷重を低減する形状記憶合金製の補正ばねとにより構
成されているものである。

【００１７】請求項２に記載の発明による温度膨張弁
は、請求項１に記載の温度膨張弁において、前記補正ば
ねは、温度膨張弁の冷媒入口部に配置され、凝縮器出口
側の冷媒温度に感応するものである。

【００１８】請求項３に記載の発明による温度膨張弁
は、請求項１または２に記載の温度膨張弁において、前
記補正ばねは、温度膨張弁の本体ハウジング内に形成さ
れたばね室に配置され、雰囲気温度によって緩和された
凝縮器出口側の冷媒温度に感応するものである。

【００１９】請求項４に記載の発明による冷凍冷蔵装置
は、蒸発器の温度負荷量に相応して循環冷媒流量を制御
し、蒸発器出口側の冷媒の過熱度を所定値に保つ温度膨
張弁を冷媒循環経路に有する冷凍冷蔵装置において、前
記温度膨張弁をバイパスするバイパス通路の途中に冷媒
流量補正用バイパス弁が設けられ、当該冷媒流量補正用
バイパス弁は、前記バイパス通路を開閉する弁体と、凝
縮器の出口側の冷媒温度に感応し当該冷媒温度が所定値
以下の場合には前記弁体を開弁させる感温素子とを有し
ているものである。

【００２０】請求項５に記載の発明による冷凍冷蔵装置
は、請求項４に記載の冷凍冷蔵装置において、前記感温
素子は、冷媒流量補正用バイパス弁の冷媒入口部に配置
され、凝縮器出口側の冷媒温度に感応するものである。

【００２１】請求項６に記載の発明による冷凍冷蔵装置
は、請求項４または５に記載の冷凍冷蔵装置において、
前記感温素子は、冷媒流量補正用バイパス弁の本体ハウ
ジング内に形成されたばね室に配置され、雰囲気温度に
よって緩和された凝縮器出口側の冷媒温度に感応するも
のである。

【００２２】請求項７に記載の発明による冷凍冷蔵装置
は、請求項４、５または６に記載の冷凍冷蔵装置におい
て、前記感温素子は形状記憶合金により構成されている
ものである。

【００２３】請求項８に記載の発明による冷媒流量補正
用バイパス弁は、蒸発器の温度負荷量に相応して循環冷
媒流量を制御し、蒸発器出口側の冷媒の過熱度を所定値
に保つ温度膨張弁を冷媒循環経路に有する冷凍冷蔵装置
で使用される冷媒流量補正用バイパス弁であって、当該
冷媒流量補正用バイパス弁は、前記温度膨張弁をバイパ
スするバイパス通路の途中に設けられ、当該バイパス通
路を開閉する弁体と、凝縮器の出口側の冷媒温度に感応
し当該冷媒温度が所定値以下の場合には前記弁体を開弁
させる感温素子とを有しているものである。

【００２４】請求項９に記載の発明による冷媒流量補正
用バイパス弁は、請求項８に記載の冷媒流量補正用バイ
パス弁において、前記感温素子は、冷媒流量補正用バイ
パス弁の冷媒入口部に配置され、凝縮器出口側の冷媒温
度に感応するものである。

【００２５】請求項１０に記載の発明による冷媒流量補
正用バイパス弁は、請求項８または９に記載の冷媒流量
補正用バイパス弁において、前記感温素子は、冷媒流量
補正用バイパス弁の本体ハウジング内に形成されたばね
室に配置され、雰囲気温度によって緩和された凝縮器出
口側の冷媒温度に感応するものである。

【００２６】請求項１１に記載の発明による冷媒流量補
正用バイパス弁は、請求項８、９または１０に記載の冷
凍冷蔵装置冷媒流量補正用バイパス弁において、前記感
温素子は形状記憶合金により構成されているものであ
る。

【００２７】請求項１２に記載の発明による温度膨張弁
は、蒸発器の温度負荷量に相応して循環冷媒流量を制御
し、蒸発器出口側の冷媒の過熱度を所定値に保つ冷凍冷
蔵装置用の温度膨張弁において、蒸発器の温度負荷量に
相応して循環冷媒流量を制御するための主弁ポート部を
バイパスして入口ポートと出口ポートとを連通接続する
バイパス通路と、前記バイパス通路を開閉するバイパス
弁体と、凝縮器の出口側の冷媒温度に感応し当該冷媒温
度が所定値以下の場合には前記バイパス弁体を開弁させ
る感温素子とを組み込まれているものである。

【００２８】請求項１３に記載の発明による温度膨張弁
は、請求項１２に記載の温度膨張弁において、前記感温
素子が、温度膨張弁の冷媒入口部に配置され、凝縮器出
口側の冷媒温度に感応するものである。

【００２９】請求項１４に記載の発明による温度膨張弁
は、請求項１２または１３に記載の温度膨張弁におい
て、前記感温素子は、温度膨張弁の本体ハウジング内に
形成されたばね室に配置され、雰囲気温度によって緩和
された凝縮器出口側の冷媒温度に感応するものである。

【００３０】請求項１５に記載の発明による温度膨張弁
は、請求項１２、１３または１４に記載の温度膨張弁に
おいて、前記感温素子は形状記憶合金により構成されて
いるものである。

【００３１】請求項１に記載の発明による温度膨張弁で
は、凝縮器出口側の冷媒温度が低下すると、形状記憶合
金製の補正ばねのばね荷重が低減し、その分、対抗ばね
のばね荷重が低減することにより、開弁量が増えて蒸発
器への供給冷媒量が増加する。

【００３２】請求項２に記載の発明による温度膨張弁で
は、補正ばねが温度膨張弁の冷媒入口部に配置されてい
ることにより、当該補正ばねは凝縮器出口側の冷媒温度
に感応する。

【００３３】請求項３に記載の発明による温度膨張弁で
は、補正ばねが温度膨張弁の本体ハウジング内に形成さ
れたばね室に配置されていることにより、当該補正ばね
は雰囲気温度によって緩和された凝縮器出口側の冷媒温
度に感応する。

【００３４】請求項４に記載の発明による冷凍冷蔵装置
では、凝縮器出口側の冷媒温度が所定値以下になると、
冷媒流量補正用バイパス弁の感温素子により冷媒流量補
正用バイパス弁の弁体が開弁し、バイパス通路を冷媒が
流れるようになる。これにより蒸発器への冷媒供給量な
ど、循環冷媒流量が増加する。

【００３５】請求項５に記載の発明による冷凍冷蔵装置
では、冷媒流量補正用バイパス弁の感温素子が冷媒流量
補正用バイパス弁の冷媒入口部に配置されていることに
より、当該感温素子が凝縮器の出口側の冷媒温度に感応
する。

【００３６】請求項６に記載の発明による冷凍冷蔵装置
では、冷媒流量補正用バイパス弁の感温素子が冷媒流量
補正用バイパス弁の本体ハウジング内に形成されたばね
室に配置されていることにより、当該感温素子は雰囲気
温度によって緩和された凝縮器出口側の冷媒温度に感応
する。

【００３７】請求項７に記載の発明による冷凍冷蔵装置
では、感温素子が形状記憶合金により構成され、形状記
憶合金による感温形状記憶動作によって冷媒流量補正用
バイパス弁の開弁が行われる。

【００３８】請求項８に記載の発明による冷媒流量補正
用バイパス弁と請求項１２に記載の発明による温度膨張
弁では、凝縮器の出口側の冷媒温度が所定値以下の場合
になると、感温素子により冷媒流量補正用バイパス弁の
弁体が開弁し、バイパス通路を冷媒が流れるようにな
る。これにより蒸発器への冷媒供給量など、循環冷媒流
量が増加する。

【００３９】請求項９に記載の発明による冷媒流量補正
用バイパス弁では、感温素子が冷媒流量補正用バイパス
弁の冷媒入口部に配置されていることにより、当該感温
素子が凝縮器の出口側の冷媒温度に感応する。

【００４０】請求項１０に記載の発明による冷媒流量補
正用バイパス弁では、感温素子が冷媒流量補正用バイパ
ス弁の本体ハウジング内に形成されたばね室に配置され
ていることにより、当該感温素子は雰囲気温度によって
緩和された凝縮器出口側の冷媒温度に感応する。

【００４１】請求項１１に記載の発明による冷媒流量補
正用バイパス弁と請求項１５に記載の発明による温度膨
張弁では、感温素子が形状記憶合金により構成され、形
状記憶合金による感温形状記憶動作によって開弁が行わ
れる。

【００４２】請求項１３に記載の発明による温度膨張弁
では、感温素子が温度膨張弁の冷媒入口部に配置されて
いることにより、当該感温素子が凝縮器の出口側の冷媒
温度に感応する。

【００４３】請求項１４に記載の発明による温度膨張弁
では、感温素子が温度膨張弁の本体ハウジング内に形成
されたばね室に配置されていることにより、当該感温素
子は雰囲気温度によって緩和された凝縮器出口側の冷媒
温度に感応する。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明の実施の形態を詳細に説明する。

【００４５】（実施の形態１）図１はこの発明による温
度膨張弁を含む冷凍冷蔵システムの一つの実施の形態を
示している。冷凍冷蔵システムは、通常の冷凍冷蔵シス
テムと同等に、圧縮機１、凝縮器（コンデンサ）３、レ
シーバ５、温度膨張弁７、蒸発器（エバポレータ）９を
有し、これらは冷媒管１１、１３、１５、１７、１９に
よりループ接続されている。

【００４６】温度膨張弁７は、アルミニウム合金等によ
り構成されたハウジング本体２１を有している。ハウジ
ング本体２１は、入口ポート２３と出口ポート（膨張
室）２５とを有し、入口ポート２３と出口ポート２５と
の間に、弁ポート２７、弁室２９を有している。

【００４７】弁室２９にはボール状の弁体３１が設けら
れており、弁体３１は弁座部３３に着座することにより
弁ポート２７を閉じ、弁座部３３よりの離間量（リフト
量）により開弁量（冷媒流量）を定量的に制御する。

【００４８】弁室２９には、ハウジング本体２１に調節
可能にねじ止めされたアジャスタブルばねリテーナ３５
と、弁体側ばねリテーナ３７と、アジャスタブルばねリ
テーナ３５と弁体側ばねリテーナ３７との間に設けられ
た設定ばね３９とが設けられている。

【００４９】設定ばね３９は、通常のばね材により構成
され、常時、所定のばね荷重を発生する。設定ばね３９
が発生するばね荷重は、図１にて上向きの閉弁方向のば
ね荷重であり、対抗ばね荷重の一部を担っている。

【００５０】ハウジング本体２１にはダイヤフラムケー
ス４１、４３が取り付けられている。ダイヤフラムケー
ス４１、４３内にはダイヤフラム４５が張られてあり、
ダイヤフラム４５の上下両側に圧力室４７、４９が画定
されている。

【００５１】圧力室４９にはハウジング本体２１より上
下動可能に支持されてダイヤフラム４５により駆動され
るピストン５１が設けられている。また、ハウジング本
体２１は連結棒５３を上下動可能に支持しており、連結
棒５３は、ピストン５１の動きを弁体３１に伝え、弁体
３１を設定ばね３９のばね力に抗して押し下げることに
より、弁体３１を開弁駆動する。

【００５２】なお、圧力室４９は、ピストン５１とハウ
ジング本体２１との間の隙間、後述するばね室５９、孔
２２によって出口ポート２５に連通し、蒸発器入力側の
冷媒圧力を及ぼされる。また圧力室４９、ばね室５９に
入口ポート側冷媒が流入しないよう、連結棒５３の摺動
部には、固定リテーナ１６によって取り付けられたばね
１８によって予圧を与えられたパッキン部材２０が設け
られている。

【００５３】圧力室４７は、冷媒管１９に取り付けられ
た感温筒５７とキャピラリチューブ５５によって接続さ
れている。圧力室４７、キャピラリチューブ５５、感温
筒５７にはガスが封入されており、感温筒５７が冷媒管
１９を流れる冷媒の温度、すなわち、蒸発器９の出口側
温度に感応することで、感温筒５７の感知温度に相応す
る封入ガス圧が圧力室４７に与えられるようになってい
る。圧力室４７に与えられる封入ガス圧はダイヤフラム
４５の上面に作用し、ダイヤフラム４５、ピストン５１
を押し下げるように作用する。この封入ガス圧の封入特
性は、封入仕様によって線形に一義的に決定されてい
る。

【００５４】ハウジング本体２１は、弁ポート２７より
入口ポート２３側、すなわち、冷媒入口部にばね室５９
を有している。ばね室５９には形状記憶合金（ＳＭＡ）
により構成された補正ばね６１が配置されている。

【００５５】補正ばね６１は、ハウジング本体２１とピ
ストン５１との間に作用し、ピストン５１を介してダイ
ヤフラム４５を持ち上げる方向に作用する。ばね室５９
には、膨張弁入口部の冷媒温度（凝縮温度）Ｔｃ、換言
すれば、凝縮器出口側の冷媒温度が伝導によりハウジン
グ本体２１を介して伝わり、補正ばね６１はこの温度に
感応する。これにより、補正ばね６１は、その配置位置
からして、凝縮温度Ｔｃを主体とし、雰囲気温度を加味
した温度Ｔｃ’に感応する。

【００５６】補正ばね６１は、形状記憶合金の感温形状
記憶動作により、凝縮温度Ｔｃが低下すれば、ばね荷重
を低減する。

【００５７】これにより、図２に示されているように、
対抗ばね力（対抗ばね荷重）は、補正ばね６１が有効に
作用する定常凝縮温度域（たとえば、２０℃以上）で
は、設定ばね３９のばね力Ｗ₀ と補正ばね６１のばね力
Ｗ₁ との合成ばね力Ｗ₀ ＋Ｗ₁となり、この合成ばね力
Ｗ₀ ＋Ｗ₁ と感温筒５７の温度に相応する封入ガス圧と
の関係によって定常凝縮温度域（高凝縮温度時）での過
熱度（正規設定過熱度）が、たとえば４ｄｅｇに設定さ
れる。

【００５８】凝縮温度Ｔｃが低下し、これに応じて凝縮
温度Ｔｃを主体として雰囲気温度を加味した温度Ｔｃ’
が低下すると、形状記憶合金製の補正ばね６１のばね力
Ｗ₁が低下し、温度Ｔｃ’の低下が進むことにより補正
ばね６１のばね力Ｗ₁ がＷ₁’まで低下する。この時の
対抗ばね力は、設定ばね３９のばね力Ｗ₀ と、補正ばね
６１の低下後のばね力Ｗ₁ ’との合成ばね力Ｗ₀ ＋Ｗ
₁ ’となり、対抗ばね力の低下荷重分が設定過熱度の低
下として作用し、温度膨張弁７の蒸発器９への供給冷媒
流量が増加する。

【００５９】図３は凝縮温度と蒸発器出口側の冷媒の過
熱度との関係を示している。低凝縮温度（圧力）時に
は、温度膨張弁７の前後の冷媒圧力差が少なくなること
により、温度膨張弁７より蒸発器９へ供給する冷媒流量
が不足し、過熱度が設定過熱度より著しく大きくなる
が、本発明による温度膨張弁７におけるように、低凝縮
温度時には、形状記憶合金製の補正ばね６１による対抗
ばね力の低減補正によって温度膨張弁７の蒸発器９への
供給冷媒流量が増加することにより、低凝縮温度時の冷
媒流量不足が解消される。

【００６０】これにより、過熱度が設定過熱度より大き
くなることが回避され、低凝縮温度時にも所要の冷房効
果が得られ、また、循環冷媒量の低下によって圧縮機１
への冷凍機オイル戻り不足が生じることも回避され、圧
縮機１の寿命が確保される。

【００６１】しかも、蒸発器９側、つまり圧縮機１の上
流側の冷媒温度（圧力）が凝縮器３側、つまり圧縮機１
の下流側の冷媒温度（圧力）よりも大変低い状態で圧縮
機１が停止した場合でも、補正ばね６１による対抗ばね
力の低減補正によって温度膨張弁７の蒸発器９への供給
冷媒流量が増加することにより、圧縮機１の上流側と下
流側の冷媒圧力の差が緩和されるので、その後の再駆動
時に大きな負荷が圧縮機１にかかることも回避され、こ
れによっても圧縮機１の寿命が確保される。

【００６２】上述の構成による温度膨張弁７では、設定
ばね３９のばね力Ｗ₀ と補正ばね６１のばね力Ｗ₁ を個
々に設計、設定することが可能であり、自由度が大きい
と共に、温度膨張弁としての機能、性能を確実に確保す
ることができる。

【００６３】低凝縮温度時の補正値は、補正ばね６１単
体として設定、選択することができ、また定常凝縮温度
時（高凝縮温度時）には、通常の温度膨張弁として設計
でき、温度膨張弁の性能、特性は、通常の構成、機能と
して働くから、温度膨張弁機能を正確かつ適正に発揮で
き、特別な設計法、使用方法をとることがない。

【００６４】また、上述の構成による温度膨張弁７で
は、補正ばね６１は、凝縮温度Ｔｃを主体とし、雰囲気
温度を加味した温度Ｔｃ’に感応するから雰囲気温度に
よって緩和された凝縮器出口側の冷媒温度Ｔｃに感応す
ることになり、凝縮温度Ｔｃが急激に変化しても、補正
ばね６１が感知する温度Ｔｃ’は比較的緩やかに変化
し、システムの安定性が確保される。

【００６５】（実施の形態２）図４はこの発明による冷
媒流量補正用バイパス弁およびその冷媒流量補正用バイ
パス弁を含む冷凍冷蔵装置の一つの実施の形態を示して
いる。なお、図４において、図１に対応する部分は図１
に付した符号と同一の符号を付けてその説明を省略す
る。

【００６６】この実施の形態による冷凍冷蔵装置では、
温度膨張弁７をバイパスして冷媒管１５と１７とを接続
するバイパス配管６９が設けられており、このバイパス
配管６９の途中に、当該バイパス配管６９を開閉する冷
媒流量補正用バイパス弁７１が設けられている。

【００６７】冷媒流量補正用バイパス弁７１はアルミニ
ウム合金等により構成されたハウジング本体７３を有し
ている。

【００６８】ハウジング本体７３は、凝縮器３側に入口
ポート７５を、蒸発器９側に出口ポート７７を、入口ポ
ート７５と出口ポート７７との間に弁室７９および弁ポ
ート８１を有している。

【００６９】弁室７９にはボール状の弁体８３が設けら
れている。弁体８３は、弁座部８５に着座することによ
り弁ポート８１を閉じ、弁座部８５より離間することに
より弁ポート８１を開く。

【００７０】ハウジング本体７３には、シール部材８７
を挟んでスナップリング８９によってばね室プラグ９１
が気密に装着されている。またハウジング本体７３は弁
棒９３を可動支持している。ばね室プラグ９１と弁棒９
３との間にはバイアスばね９５が設けられており、バイ
アスばね９５は弱いばね力をもって弁体８３を閉弁方向
へ付勢している。

【００７１】ハウジング本体７３の入口ポート７５側に
は、すなわち、冷媒入口部には、ばね室プラグ９１によ
って閉じられたばね室９７が形成されている。ばね室９
７には形状記憶合金（ＳＭＡ）により構成された感温ば
ね（感温素子）９９が配置されている。感温ばね９９
は、下端をばね室９７の底部に係止され、上端を弁棒９
３に固定されたばねリテーナ１０１によって受け止めら
れ、高温時には収縮して弁体８３を閉弁させ、これに対
し、低温時には伸長して弁棒９３を持ち上げ、弁体８３
を開弁させる。

【００７２】感温ばね９９はばね室９７内にあり、ばね
室９７には、膨張弁入口部の冷媒温度（凝縮温度）Ｔ
ｃ、換言すれば、凝縮器出口側の冷媒温度が伝導により
ハウジング本体７１を介して伝わり、感温ばね９９はこ
の温度に感応するから、感温ばね９９は、凝縮温度Ｔｃ
を主体とし、雰囲気温度を加味した温度Ｔｃ’に感応す
る。

【００７３】上述の構成により、高凝縮温度時（定常
時）には、感温ばね９９が収縮状態にあって弁体８３が
閉弁しているから、バイパス配管６９における冷媒流量
は零になり、冷凍冷蔵装置における循環冷媒流量は温度
膨張弁７の開弁量により通常通りに決まる。

【００７４】凝縮温度が低下した低凝縮温度時には、感
温ばね９９が伸長して弁体８３が開弁するから、バイパ
ス配管６９を冷媒が流れるようになり、このバイパス冷
媒流量分だけ、定常時により冷凍冷蔵装置における循環
冷媒流量が増えることになる。

【００７５】これにより、低凝縮温度（圧力）時には蒸
発器９に供給される冷媒の流量が増加し、定常状態時の
温度膨張弁７の開弁特性に影響を与えることなく、低凝
縮温度時の冷媒流量不足が解消される。

【００７６】なお、低凝縮温度時に弁体８３が開弁して
バイパス配管６９を冷媒が流れても、温度膨張弁７によ
って過熱度を所定値に保つ制御がフィードバック制御方
式で行われるから、低凝縮温度時でも過熱度が所定値に
保たれ、年間を通して冷凍冷蔵装置の性能が維持され
る。

【００７７】また、感温ばね９９は、凝縮温度Ｔｃを主
体とし、雰囲気温度を加味した温度Ｔｃ’に感応するか
ら雰囲気温度によって緩和された凝縮器出口側の冷媒温
度Ｔｃに感応することになり、凝縮温度Ｔｃが急激に変
化しても、感温ばね９９が感知する温度Ｔｃ’は比較的
緩やかに変化し、システムの安定性が確保される。

【００７８】冷媒流量補正用バイパス弁７１の開閉特性
は、形状記憶合金により構成された感温ばね９９の温度
特性により、ばね単体として設定、選択することができ
るから、低凝縮温度時の冷媒流量補正特性の設定を、温
度膨張弁７の機能、特性設定とは個別に、容易に、正確
かつ適切に行えるようになる。

【００７９】また、温度膨張弁７は通常の温度膨張弁と
して設計でき、温度膨張弁の性能、特性は、通常の構
成、機能として働くから、温度膨張弁機能を正確かつ適
正に発揮でき、特別な設計法、使用方法をとることがな
い。

【００８０】（実施の形態３）図５はこの発明による冷
媒流量補正用バイパス弁およびその冷媒流量補正用バイ
パス弁を含む冷凍冷蔵装置の他の実施の形態を示してい
る。なお、図５において、図４に対応する部分は図４に
付した符号と同一の符号を付けてその説明を省略する。

【００８１】この実施の形態による冷凍冷蔵装置では、
温度膨張弁７をバイパスして冷媒管１５と１７とを接続
するバイパス配管６９が設けられており、このバイパス
配管６９の途中に、当該バイパス配管６９を開閉する冷
媒流量補正用バイパス弁７１Ａが設けられている。

【００８２】冷媒流量補正用バイパス弁７１Ａはアルミ
ニウム合金等により構成されたハウジング本体７３Ａを
有している。

【００８３】ハウジング本体７３Ａは、凝縮器３側に入
口ポート７５Ａを、蒸発器９側に出口ポート７７Ａを、
入口ポート７５Ａと出口ポート７７Ａとの間に弁室７９
Ａおよび弁ポート８１Ａを有している。

【００８４】弁室７９Ａにはボール状の弁体８３Ａが設
けられている。弁体８３Ａは、弁座部８５Ａに着座する
ことにより弁ポート８１Ａを閉じ、弁座部８５Ａより離
間することにより弁ポート８１Ａを開く。

【００８５】また、ハウジング本体７３Ａには、シール
部材８７Ａを挟んでばね室キャップ９１Ａが気密に螺着
されている。またハウジング本体７３Ａは弁棒９３Ａを
可動支持している。

【００８６】ハウジング本体７３Ａの入力ポート７５Ａ
側には、すなわち、冷媒入口部には、ばね室キャップ９
１Ａによって閉じられたばね室９７Ａが形成されてい
る。ばね室９７Ａにはバイアスばね９５Ａが配置されて
いる。バイアスばね９５Ａは、下端をばね室９７Ａの底
部に係止され、上端を弁棒９３Ａに固定されたばねリテ
ーナ１０１Ａによって受け止められ、弱いばね力をもっ
て弁体８３Ａを開弁方向へ付勢している。

【００８７】また、ばね室キャップ９１Ａと、弁棒９３
Ａに被せられたリテーナ１０３Ａとの間には、形状記憶
合金（ＳＭＡ）により構成された感温ばね（感温素子）
９９Ａが配置されている。感温ばね９９Ａは、下端をば
ね室９７の底部側に延出したリテーナ１０３Ａ部分に係
止され、上端をばね室キャップ９１Ａによって受け止め
られ、高温時には伸長して弁体８３Ａを閉弁させ、これ
に対し、低温時には収縮して、バイアスばね９５Ａの付
勢力により弁棒９３Ａを持ち上げ、弁体８３Ａを開弁さ
せる。

【００８８】ばね室９７Ａは連通孔９８Ａを介して弁室
７９Ａと連通しており、ばね室９７Ａには、膨張弁入口
部の冷媒温度（凝縮温度）Ｔｃ、換言すれば、凝縮器出
口側の冷媒温度が流入し、感温ばね９９Ａはこの温度に
感応するから、感温ばね９９Ａは、凝縮温度Ｔｃを主体
とし、雰囲気温度を加味した温度Ｔｃ’に感応する。

【００８９】上述の構成により、高凝縮温度時（定常
時）には、感温ばね９９Ａが伸長状態にあって弁体８３
Ａが閉弁しているから、バイパス配管６９における冷媒
流量は零になり、冷凍冷蔵装置における循環冷媒流量は
温度膨張弁７の開弁量により通常通りに決まる。

【００９０】凝縮温度が低下した低凝縮温度時には、感
温ばね９９Ａが収縮して弁体８３Ａが開弁するから、バ
イパス配管６９を冷媒が流れるようになり、このバイパ
ス冷媒流量分だけ、定常時により冷凍冷蔵装置における
循環冷媒流量が増えることになる。

【００９１】これにより、低凝縮温度（圧力）時には蒸
発器９に供給される冷媒の流量が増加し、定常状態時の
温度膨張弁７の開弁特性に影響を与えることなく、低凝
縮温度時の冷媒流量不足が解消される。

【００９２】なお、低凝縮温度時に弁体８３Ａが開弁し
てバイパス配管６９を冷媒が流れても、温度膨張弁７に
よって過熱度を所定値に保つ制御がフィードバック制御
方式で行われるから、低凝縮温度時でも過熱度が所定値
に保たれ、年間を通して冷凍冷蔵装置の性能が維持され
る。

【００９３】また、感温ばね９９Ａは、凝縮温度Ｔｃを
主体とし、雰囲気温度を加味した温度Ｔｃ’に感応する
から雰囲気温度によって緩和された凝縮器出口側の冷媒
温度Ｔｃに感応することになり、凝縮温度Ｔｃが急激に
変化しても、感温ばね９９Ａが感知する温度Ｔｃ’は比
較的緩やかに変化し、システムの安定性が確保される。

【００９４】冷媒流量補正用バイパス弁７１Ａの開閉特
性は、形状記憶合金により構成された感温ばね９９Ａの
温度特性により、ばね単体として設定、選択することが
できるから、低凝縮温度時の冷媒流量補正特性の設定
を、温度膨張弁７の機能、特性設定とは個別に、容易
に、正確かつ適切に行えるようになる。

【００９５】また、温度膨張弁７は通常の温度膨張弁と
して設計でき、温度膨張弁の性能、特性は、通常の構
成、機能として働くから、温度膨張弁機能を正確かつ適
正に発揮でき、特別な設計法、使用方法をとることがな
い。

【００９６】尚、実施の形態２〜３では、バイパス配管
６９の出口側の接続は、要求特性等に応じて、図４及び
図５に符号６９ａにより示されているように、蒸発器９
の中間部や、図４及び図５に符号６９ｂにより示されて
いるように、蒸発器９の出口部等に、容易に設計変更す
ることもできる。

【００９７】そして、実施の形態１〜３の冷凍冷蔵シス
テムは、冷媒流量補正用のバイパス弁を単体の温度膨張
弁の内部に設け、或は、バイパス弁そのものが単体で構
成されていることから、それら自体に大きさの制約がな
く、その分だけ補正ばね６１および感温ばね９９，９９
Ａを大きくして温度変形の再現性を高めることができ、
このため、例えば大型プレハブ冷蔵庫や大型船用冷蔵庫
などの高い冷蔵冷凍能力を要求される場合に用いるのに
比較的適していると言える。

【００９８】（実施の形態４）図６〜図８はこの発明に
よる温度膨張弁を含む冷凍冷蔵装置の他の実施の形態を
示している。なお、図６〜図８において、図１に対応す
る部分は図１に付した符号と同一の符号を付けてその説
明を省略する。

【００９９】温度膨張弁７は、ハウジング本体２１に、
蒸発器９より圧縮機１への冷媒通路の一部をなす貫通冷
媒通路２４を有しており、この貫通冷媒通路２４の両側
に冷媒管１９ａ、１９ｂが連通接続されている。

【０１００】ダイヤフラムケース４３には、冷凍冷蔵装
置の冷媒回路を流れる冷媒と同じか、或は、冷媒回路を
流れる冷媒に相応する気体を、ダイヤフラム４５の上側
の圧力室４７に封入する際に用いられる封入管５７’が
取付られていて、この封入管５７’は冷媒の圧力室４７
への封入後に封止される。そして、圧力室４７の内圧
は、従来のものと同様に、貫通冷媒通路２４を横切って
延在する弁棒５３が貫通冷媒通路２４を流れる蒸発器９
よりの冷媒流中に曝されて、この弁棒５３よりリテーナ
５１’、ダイラフラム４５を経て圧力室４７へ伝わる、
蒸発器９の出口側の冷媒温度に相応して変化する。

【０１０１】ダイヤフラム４５の下側の圧力室４９は、
孔５４によって貫通冷媒通路２４と連通しており、蒸発
器９の出口側の冷媒圧力を及ぼされる。

【０１０２】上述の構造（通常構成）により、弁体３１
は、圧力室４７と圧力室４９との差圧による開弁力と、
設定ばね３９による閉弁力との平衡関係により、開弁量
を設定される。これにより、温度膨張弁７は、従来のも
のと同様に、蒸発器９の温度負荷量に相応して開弁量を
設定され、蒸発器９の温度負荷量に相応して循環冷媒流
量を制御し、過熱度を規定値に保つ。

【０１０３】ハウジング本体２１には弁ポート２７をバ
イパスして入口ポート２３と出口ポート２５とを連通接
続するバイパス通路１１１が形成されており、バイパス
通路１１１は、バイパス通路入口１１１ａによって入口
ポート２３に開口し、バイパス通路出口１１１ｂによっ
て出口ポート２５に開口している。

【０１０４】ハウジング本体２１には、バイパス通路１
１１の途中に相当する部位にバイパス室１１３が形成さ
れている。バイパス室１１３はシール部材１１５を挟ん
でスナップリング１１７によってハウジング本体２１に
気密に装着されたカバー１１９によって密閉されてい
る。

【０１０５】バイパス通路入口１１１ａ側にはボール状
のバイパス弁体１２１が設けられている。バイパス弁体
１２１は、弁座部１２３に着座することによりバイパス
通路入口１１１ａとバイパス通路出口１１１ｂとの間に
形成されているバイパス弁ポート１２５を閉じ、弁座部
１２３より離間することによりバイパス弁ポート１２５
を開く。

【０１０６】ハウジング本体２１には、シール部材１２
７を挟んでスナップリング１２９によってばね室プラグ
１３１が気密に装着されている。またハウジング本体２
１は弁棒１３３を可動支持している。

【０１０７】ハウジング本体２１の入力ポート２３側に
は、すなわち、冷媒入口部には、ばね室プラグ１３１に
よって閉じられたばね室１３５が形成されている。ばね
室１３５には形状記憶合金（ＳＭＡ）により構成された
感温ばね（感温素子）１３７が配置されている。感温ば
ね１３７は、下端をばね室１３５の底部に係止され、上
端を弁棒１３３に固定されたばねリテーナ１３９によっ
て受け止められ、高温時には収縮してバイパス弁体１２
１を閉弁させ、これに対し、低温時には伸長して弁棒１
３３を引き、バイパス弁体１２３を開弁させる。

【０１０８】感温ばね１３７はばね室１３５内にあり、
ばね室１３５には、膨張弁入口部の冷媒温度（凝縮温
度）Ｔｃ、換言すれば、凝縮器出口側の冷媒温度が伝導
によりハウジング本体２１を介して伝わり、感温ばね１
３７はこの温度に感応するから、感温ばね１３７は、凝
縮温度Ｔｃを主体とし、雰囲気温度を加味した温度Ｔ
ｃ’に感応する。

【０１０９】上述の構成により、高凝縮温度時（定常
時）には、感温ばね１３７が収縮状態にあってバイパス
弁体１２１が閉弁しているから、バイパス通路１１１に
おける冷媒流量は零になり、冷凍冷蔵装置における循環
冷媒流量は温度膨張弁７の開弁量により通常通りに決ま
る。

【０１１０】凝縮温度が低下した低凝縮温度時には、感
温ばね１３７が伸長してバイパス弁体１２１が開弁する
から、バイパス通路１１１を冷媒が流れるようになり、
このバイパス冷媒流量分（図９参照）だけ、定常時によ
り冷凍冷蔵装置における循環冷媒流量が増えることにな
る。

【０１１１】これにより、低凝縮温度（圧力）時には蒸
発器９に供給される冷媒の流量が増加し、定常状態時の
温度膨張弁７の開弁特性に影響を与えることなく、低凝
縮温度時の冷媒流量不足が解消される。

【０１１２】また、感温ばね１３７は、凝縮温度Ｔｃを
主体とし、雰囲気温度を加味した温度Ｔｃ’に感応する
から雰囲気温度によって緩和された凝縮器出口側の冷媒
温度Ｔｃに感応することになり、凝縮温度Ｔｃが急激に
変化しても、感温ばね１３７が感知する温度Ｔｃ’は比
較的緩やかに変化し、システムの安定性が確保される。

【０１１３】低凝縮温度時にバイパス弁体１２１が開弁
してバイパス通路１１１を冷媒が流れても、温度膨張弁
７によって図９に示されている過熱度を所定値に保つ制
御がフィードバック制御方式で行われるから、低凝縮温
度時でも過熱度が所定値に保たれ、年間を通して冷凍冷
蔵装置の性能が維持される。

【０１１４】バイパス弁体１２１の開閉特性は、形状記
憶合金により構成された感温ばね１３７の温度特性によ
り、ばね単体として設定、選択することができるから、
低凝縮温度時の冷媒流量補正特性の設定を、温度膨張弁
７の機能、特性設定とは個別に、容易に、正確かつ適切
に行えるようになる。

【０１１５】また、この場合も、温度膨張弁７は通常の
温度膨張弁として設計でき、温度膨張弁の性能、特性
は、通常の構成、機能として働くから、温度膨張弁機能
を正確かつ適正に発揮でき、特別な設計法、使用方法を
とることがない。

【０１１６】また、バイパス通路１１１、バイパス弁体
１２１、弁棒１３３、感温ばね１３７等によるバイパス
弁構造が、貫通冷媒通路２４や温度膨張弁７とともにハ
ウジング２１に組み込まれていることにより、取付性、
スペース性がよく、この実施の形態の冷凍冷蔵システム
は、例えばカーエアコンなどの取付スペースに制約のあ
る場合に用いるのに比較的適していると言える。

【０１１７】なお、実施の形態２、４における感温ばね
９９、１３７は、バイメタルのように、温度によって可
逆的に変形するものにより構成することもでき、また形
状はコイルばねに限定されるものでなく、板ばね状など
であってもよい。

【０１１８】

【発明の効果】以上の説明から理解される如く、請求項
１に記載の発明による温度膨張弁によれば、蒸発器の出
口温度に相応する開弁方向の圧力と閉弁方向に作用する
対抗ばねのばね荷重との平衡関係により開閉動作して循
環冷媒流量を制御し、蒸発器出口側の冷媒の過熱度を所
定値に保つ温度膨張弁において、前記対抗ばねは、常時
所定のばね荷重を発生する設定ばねと、凝縮器出口側の
冷媒温度に感応し当該冷媒温度の低下によりばね荷重を
低減する形状記憶合金製の補正ばねとにより構成されて
いるものとした。

【０１１９】このため、凝縮器出口側の冷媒温度が低下
すると、形状記憶合金製の補正ばねのばね荷重が低減
し、その分、対抗ばねのばね荷重が低減することによ
り、開弁量が増えて蒸発器への供給冷媒量が増加するか
ら、凝縮温度が定常状態の時の温度膨張弁の開弁特性に
影響を与えることなく、低凝縮温度時には循環冷媒流量
が増加し、蒸発器への冷媒供給量不足が解消され、低凝
縮圧力時でも所要の冷房、除湿効果が得られ、また、圧
縮機への冷凍機オイル戻り不足が生じることも回避さ
れ、圧縮機の寿命を確保することができる。

【０１２０】しかも、蒸発器側、つまり圧縮機の上流側
の冷媒温度（圧力）が凝縮器側、つまり圧縮機の下流側
の冷媒温度（圧力）よりも大変低い状態で圧縮機が停止
した場合でも、補正ばねによる対抗ばね力の低減補正に
よって温度膨張弁の蒸発器への供給冷媒流量が増加する
ことにより、圧縮機の上流側と下流側の冷媒圧力の差が
緩和されるので、その後の再駆動時に大きな負荷が圧縮
機にかかることも回避され、これによっても圧縮機の寿
命を確保することができる。

【０１２１】請求項２に記載の発明による温度膨張弁に
よれば、請求項１に記載の温度膨張弁において、前記補
正ばねは、温度膨張弁の冷媒入口部に配置され、凝縮器
出口側の冷媒温度に感応するものとした。

【０１２２】このため、補正ばねが温度膨張弁の冷媒入
口部に配置されていることにより、補正ばねは凝縮器出
口側の冷媒温度に必ず感応し、低凝縮温度時の供給冷媒
量補正が確実に行われる。

【０１２３】請求項３に記載の発明による温度膨張弁に
よれば、請求項１または２に記載の温度膨張弁におい
て、前記補正ばねは、温度膨張弁の本体ハウジング内に
形成されたばね室に配置され、雰囲気温度によって緩和
された凝縮器出口側の冷媒温度に感応するものとした。

【０１２４】このため、補正ばねが温度膨張弁の本体ハ
ウジング内に形成されたばね室に配置されていることに
より、補正ばねは雰囲気温度によって緩和された凝縮器
出口側の冷媒温度に感応するから、凝縮温度が急激に変
化しても、補正ばねが感知する温度は比較的緩やかに変
化し、システムの安定性を確保することができる。

【０１２５】請求項４に記載の発明による冷凍冷蔵装置
によれば、凝縮器出口側の冷媒温度が所定値以下になる
と、冷媒流量補正用バイパス弁の感温素子により冷媒流
量補正用バイパス弁の弁体が開弁し、バイパス通路を冷
媒が流れるようになるから、凝縮温度が定常状態の時の
温度膨張弁の開弁特性に影響を与えることなく、低凝縮
温度時には循環冷媒流量が増加し、蒸発器への冷媒供給
量不足が解消され、低凝縮圧力時でも所要の冷房、除湿
効果が得られ、また、圧縮機への冷凍機オイル戻り不足
が生じることも回避され、圧縮機の寿命を確保すること
ができる。

【０１２６】請求項５に記載の発明による冷凍冷蔵装置
によれば、蒸発器の温度負荷量に相応して循環冷媒流量
を制御し、蒸発器出口側の冷媒の過熱度を所定値に保つ
温度膨張弁を冷媒循環経路に有する冷凍冷蔵装置におい
て、前記温度膨張弁をバイパスするバイパス通路の途中
に冷媒流量補正用バイパス弁が設けられ、当該冷媒流量
補正用バイパス弁は、前記バイパス通路を開閉する弁体
と、凝縮器の出口側の冷媒温度に感応し当該冷媒温度が
所定値以下の場合には前記弁体を開弁させる感温素子と
を有しているものとした。

【０１２７】このため、冷媒流量補正用バイパス弁の感
温素子が冷媒流量補正用バイパス弁の冷媒入口部に配置
されていることにより、感温素子が凝縮器出口側の冷媒
温度に必ず感応し、低凝縮温度時の供給冷媒量補正が確
実に行われる。

【０１２８】請求項６に記載の発明による冷凍冷蔵装置
によれば、請求項４または５に記載の冷凍冷蔵装置にお
いて、前記感温素子は、冷媒流量補正用バイパス弁の本
体ハウジング内に形成されたばね室に配置され、雰囲気
温度によって緩和された凝縮器出口側の冷媒温度に感応
するものとした。

【０１２９】このため、冷媒流量補正用バイパス弁の感
温素子が冷媒流量補正用バイパス弁の本体ハウジング内
に形成されたばね室に配置されていることにより、感温
素子は雰囲気温度によって緩和された凝縮器出口側の冷
媒温度に感応するから、凝縮温度が急激に変化しても、
補正ばねが感知する温度は比較的緩やかに変化し、シス
テムの安定性を確保することができる。

【０１３０】請求項７に記載の発明による冷凍冷蔵装置
によれば、請求項４、５または６に記載の冷凍冷蔵装置
において、前記感温素子は形状記憶合金により構成され
ているものとした。

【０１３１】このため、感温素子が形状記憶合金により
構成され、形状記憶合金による感温形状記憶動作によっ
て冷媒流量補正用バイパス弁の開弁が行われるから、こ
の開弁が的確に行われ、低凝縮温度時の供給冷媒量補正
が確実に行われる。

【０１３２】請求項８に記載の発明による冷媒流量補正
用バイパス弁によれば、蒸発器の温度負荷量に相応して
循環冷媒流量を制御し、蒸発器出口側の冷媒の過熱度を
所定値に保つ温度膨張弁を冷媒循環経路に有する冷凍冷
蔵装置で使用される冷媒流量補正用バイパス弁であっ
て、当該冷媒流量補正用バイパス弁は、前記温度膨張弁
をバイパスするバイパス通路の途中に設けられ、当該バ
イパス通路を開閉する弁体と、凝縮器の出口側の冷媒温
度に感応し当該冷媒温度が所定値以下の場合には前記弁
体を開弁させる感温素子とを有しているものとした。

【０１３３】凝縮器の出口側の冷媒温度が所定値以下の
場合になると、感温素子により冷媒流量補正用バイパス
弁の弁体が開弁し、バイパス通路を冷媒が流れるように
なるから、凝縮温度が定常状態の時の温度膨張弁の開弁
特性に影響を与えることなく、低凝縮温度時には循環冷
媒流量が増加し、蒸発器への冷媒供給量不足が解消さ
れ、低凝縮圧力時でも所要の冷房、除湿効果が得られ、
また、圧縮機への冷凍機オイル戻り不足が生じることも
回避され、圧縮機の寿命を確保することができる。

【０１３４】請求項９に記載の冷媒流量補正用バイパス
弁によれば、請求項８に記載の冷媒流量補正用バイパス
弁において、前記感温素子は、冷媒流量補正用バイパス
弁の冷媒入口部に配置され、凝縮器出口側の冷媒温度に
感応するものとした。

【０１３５】このため、感温素子が冷媒流量補正用バイ
パス弁の冷媒入口部に配置されていることにより、感温
素子が凝縮器出口側の冷媒温度に必ず感応し、低凝縮温
度時の供給冷媒量補正が確実に行われる。

【０１３６】請求項１０に記載の発明による冷媒流量補
正用バイパス弁によれば、請求項８または９に記載の冷
媒流量補正用バイパス弁において、前記感温素子は、冷
媒流量補正用バイパス弁の本体ハウジング内に形成され
たばね室に配置され、雰囲気温度によって緩和された凝
縮器出口側の冷媒温度に感応するものとした。

【０１３７】このため、感温素子が冷媒流量補正用バイ
パス弁の本体ハウジング内に形成されたばね室に配置さ
れていることにより、当該感温素子は雰囲気温度によっ
て緩和された凝縮器出口側の冷媒温度に感応するから、
凝縮温度が急激に変化しても、補正ばねが感知する温度
は比較的緩やかに変化し、システムの安定性を確保する
ことができる。

【０１３８】請求項１１に記載の発明による冷媒流量補
正用バイパス弁によれば、請求項８、９または１０に記
載の冷凍冷蔵装置冷媒流量補正用バイパス弁において、
前記感温素子は形状記憶合金により構成されているもの
とした。

【０１３９】このため、感温素子が形状記憶合金により
構成され、形状記憶合金による感温形状記憶動作によっ
て開弁が行われるから、この開弁が的確に行われ、低凝
縮温度時の供給冷媒量補正が確実に行われる。

【０１４０】請求項１２に記載の発明による温度膨張弁
によれば、蒸発器の温度負荷量に相応して循環冷媒流量
を制御し、蒸発器出口側の冷媒の過熱度を所定値に保つ
冷凍冷蔵装置用の温度膨張弁において、蒸発器の温度負
荷量に相応して循環冷媒流量を制御するための主弁ポー
ト部をバイパスして入口ポートと出口ポートとを連通接
続するバイパス通路と、前記バイパス通路を開閉するバ
イパス弁体と、凝縮器の出口側の冷媒温度に感応し当該
冷媒温度が所定値以下の場合には前記バイパス弁体を開
弁させる感温素子とを組み込まれているものとした。

【０１４１】このため、凝縮器の出口側の冷媒温度が所
定値以下の場合になると、感温素子により冷媒流量補正
用バイパス弁の弁体が開弁し、バイパス通路を冷媒が流
れるようになるから、凝縮温度が定常状態の時の温度膨
張弁の開弁特性に影響を与えることなく、低凝縮温度時
には循環冷媒流量が増加し、蒸発器への冷媒供給量不足
が解消され、低凝縮圧力時でも所要の冷房、除湿効果が
得られ、また、圧縮機への冷凍機オイル戻り不足が生じ
ることも回避され、圧縮機の寿命を確保することができ
る。

【０１４２】請求項１３に記載の発明による温度膨張弁
によれば、請求項１２に記載の温度膨張弁において、前
記感温素子が、温度膨張弁の冷媒入口部に配置され、凝
縮器出口側の冷媒温度に感応するものとした。

【０１４３】このため、感温素子が温度膨張弁の冷媒入
口部に配置されていることにより、感温素子が凝縮器出
口側の冷媒温度に必ず感応し、低凝縮温度時の供給冷媒
量補正が確実に行われる。

【０１４４】請求項１４に記載の発明による温度膨張弁
によれば、請求項１２または１３に記載の温度膨張弁に
おいて、前記感温素子は、温度膨張弁の本体ハウジング
内に形成されたばね室に配置され、雰囲気温度によって
緩和された凝縮器出口側の冷媒温度に感応するものとし
た。

【０１４５】このため、冷媒流量補正用バイパス弁の感
温素子が冷媒流量補正用バイパス弁の本体ハウジング内
に形成されたばね室に配置されていることにより、感温
素子は雰囲気温度によって緩和された凝縮器出口側の冷
媒温度に感応するから、凝縮温度が急激に変化しても、
補正ばねが感知する温度は比較的緩やかに変化し、シス
テムの安定性を確保することができる。

【０１４６】請求項１５に記載の発明による温度膨張弁
によれば、請求項１２、１３または１４に記載の温度膨
張弁において、前記感温素子は形状記憶合金により構成
されているものとした。

【０１４７】このため、感温素子が形状記憶合金に構成
され、形状記憶合金による感温形状記憶動作によって冷
媒流量補正用バイパス弁の開弁が行われるから、この開
弁が的確に行われ、低凝縮温度時の供給冷媒量補正が確
実に行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による温度膨張弁およびその温度膨張
弁を含む冷凍冷蔵装置の一つの実施の形態を示すシステ
ム構成図である。

【図２】この発明による温度膨張弁における凝縮温度−
対抗ばね特性を示すグラフである。

【図３】冷媒の凝縮温度と運転過熱度との関係を示すグ
ラフである。

【図４】この発明による冷媒流量補正用バイパス弁およ
びその冷媒流量補正用バイパス弁温度膨張弁を含む冷凍
冷蔵装置の一つの実施の形態を示すシステム構成図であ
る。

【図５】この発明による冷媒流量補正用バイパス弁およ
びその冷媒流量補正用バイパス弁温度膨張弁を含む冷凍
冷蔵装置の他の一つの実施の形態を示すシステム構成図
である。

【図６】この発明による温度膨張弁およびその温度膨張
弁を含む冷凍冷蔵装置の他の一つの実施の形態を示すシ
ステム構成図である。

【図７】図６に示されている温度膨張弁の側面図であ
る。

【図８】図６のＡ−Ａ線断面図である。

【図９】冷媒の凝縮温度と運転過熱度との関係と、冷媒
の凝縮温度とバイパス冷媒流量との関係を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ３ 凝縮器 ５ コンデンサ ７ 温度膨張弁 ９ 蒸発器 ２１，７３，７３Ａ ハウジング本体 ２３，７５，７５Ａ 入口ポート ２４ 貫通冷媒通路 ２５，７７，７７Ａ 出口ポート ２７，７９，７９Ａ 弁室 ２９，８１，８１Ａ 弁ポート ３１，８３，８３Ａ 弁体 ３９ 設定ばね ４５ ダイヤフラム ４７、４９ 圧力室 ５７ 感温筒 ５９，９７，１３５ ばね室 ６１ 補正ばね ６９ バイパス配管 ７１，７１Ａ 冷媒流量補正用バイパス弁 ９３，９３Ａ 弁棒 ９９，９９Ａ，１３７ 感温ばね １１１ バイパス通路 １２１ バイパス弁体 １２５ バイパス弁ポート

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蒸発器の出口温度に相応する開弁方向の
   圧力と閉弁方向に作用する対抗ばねのばね荷重との平衡
   関係により開閉動作して循環冷媒流量を制御し、蒸発器
   出口側の冷媒の過熱度を所定値に保つ温度膨張弁におい
   て、 前記対抗ばねは、常時所定のばね荷重を発生する設定ば
   ねと、凝縮器出口側の冷媒温度に感応し当該冷媒温度の
   低下によりばね荷重を低減する形状記憶合金製の補正ば
   ねとにより構成されていることを特徴とする温度膨張
   弁。
2. 【請求項２】 前記補正ばねは、温度膨張弁の冷媒入口
   部に配置され、凝縮器出口側の冷媒温度に感応すること
   を特徴とする請求項１に記載の温度膨張弁。
3. 【請求項３】 前記補正ばねは、温度膨張弁の本体ハウ
   ジング内に形成されたばね室に配置され、雰囲気温度に
   よって緩和された凝縮器出口側の冷媒温度に感応するこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の温度膨張弁。
4. 【請求項４】 蒸発器の温度負荷量に相応して循環冷媒
   流量を制御し、蒸発器出口側の冷媒の過熱度を所定値に
   保つ温度膨張弁を冷媒循環経路に有する冷凍冷蔵装置に
   おいて、 前記温度膨張弁をバイパスするバイパス通路の途中に冷
   媒流量補正用バイパス弁が設けられ、当該冷媒流量補正
   用バイパス弁は、前記バイパス通路を開閉する弁体と、
   凝縮器の出口側の冷媒温度に感応し当該冷媒温度が所定
   値以下の場合には前記弁体を開弁させる感温素子とを有
   していることを特徴とする冷凍冷蔵装置。
5. 【請求項５】 前記感温素子は、冷媒流量補正用バイパ
   ス弁の冷媒入口部に配置され、凝縮器出口側の冷媒温度
   に感応することを特徴とする請求項４に記載の冷凍冷蔵
   装置。
6. 【請求項６】 前記感温素子は、冷媒流量補正用バイパ
   ス弁の本体ハウジング内に形成されたばね室に配置さ
   れ、雰囲気温度によって緩和された凝縮器出口側の冷媒
   温度に感応することを特徴とする請求項４または５に記
   載の冷凍冷蔵装置。
7. 【請求項７】 前記感温素子は形状記憶合金により構成
   されていることを特徴とする請求項４、５または６に記
   載の冷凍冷蔵装置。
8. 【請求項８】 蒸発器の温度負荷量に相応して循環冷媒
   流量を制御し、蒸発器出口側の冷媒の過熱度を所定値に
   保つ温度膨張弁を冷媒循環経路に有する冷凍冷蔵装置で
   使用される冷媒流量補正用バイパス弁であって、 当該冷媒流量補正用バイパス弁は、前記温度膨張弁をバ
   イパスするバイパス通路の途中に設けられ、当該バイパ
   ス通路を開閉する弁体と、凝縮器の出口側の冷媒温度に
   感応し当該冷媒温度が所定値以下の場合には前記弁体を
   開弁させる感温素子とを有していることを特徴とする冷
   媒流量補正用バイパス弁。
9. 【請求項９】 前記感温素子は、冷媒流量補正用バイパ
   ス弁の冷媒入口部に配置され、凝縮器出口側の冷媒温度
   に感応することを特徴とする請求項８に記載の冷媒流量
   補正用バイパス弁。
10. 【請求項１０】 前記感温素子は、冷媒流量補正用バイ
    パス弁の本体ハウジング内に形成されたばね室に配置さ
    れ、雰囲気温度によって緩和された凝縮器出口側の冷媒
    温度に感応することを特徴とする請求項８または９に記
    載の冷媒流量補正用バイパス弁。
11. 【請求項１１】 前記感温素子は形状記憶合金により構
    成されていることを特徴とする請求項８、９または１０
    に記載の冷媒流量補正用バイパス弁。
12. 【請求項１２】 蒸発器の温度負荷量に相応して循環冷
    媒流量を制御し、蒸発器出口側の冷媒の過熱度を所定値
    に保つ冷凍冷蔵装置用の温度膨張弁において、 蒸発器の温度負荷量に相応して循環冷媒流量を制御する
    ための主弁ポート部をバイパスして入口ポートと出口ポ
    ートとを連通接続するバイパス通路と、前記バイパス通
    路を開閉するバイパス弁体と、凝縮器の出口側の冷媒温
    度に感応し当該冷媒温度が所定値以下の場合には前記バ
    イパス弁体を開弁させる感温素子とを組み込まれている
    ことを特徴とする温度膨張弁。
13. 【請求項１３】 前記感温素子は、温度膨張弁の冷媒入
    口部に配置され、凝縮器出口側の冷媒温度に感応するこ
    とを特徴とする請求項１２に記載の温度膨張弁。
14. 【請求項１４】 前記感温素子は、温度膨張弁の本体ハ
    ウジング内に形成されたばね室に配置され、雰囲気温度
    によって緩和された凝縮器出口側の冷媒温度に感応する
    ことを特徴とする請求項１２または１３に記載の温度膨
    張弁。
15. 【請求項１５】 前記感温素子は形状記憶合金により構
    成されていることを特徴とする請求項１２、１３または
    １４に記載の温度膨張弁。