JP2001324245A - 超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁 - Google Patents
超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁Info
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- F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置において、
放熱器出口側の冷媒温度を敏感に感知し、放熱器出口側
の冷媒圧力を高精度に最適制御すること。 【解決手段】 超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置の放熱
器と蒸発器との間の冷媒通路の連通度を制御して放熱器
出口側の圧力制御を行う高圧制御弁であって、冷媒封入
の密閉室３０を画定し、放熱器の出口側の冷媒の温度を
及ぼされ、封入冷媒に伝わる熱に応じた封入冷媒の密度
による圧力により伸縮するベローズ装置２４と、ベロー
ズ装置２４に接続されてベローズ装置２４の伸縮により
開閉駆動されて弁ポート１５と共働して放熱器と蒸発器
との間の冷媒通路の連通度を制御する弁体２８と、冷媒
を封入されて記密閉室３０に接続され、放熱器の出口側
の冷媒配管から封入冷媒に伝わる熱に応じた封入冷媒の
密度による圧力をベローズ装置２４の密閉室３０に及ぼ
す感温筒３７とを設ける。
放熱器出口側の冷媒温度を敏感に感知し、放熱器出口側
の冷媒圧力を高精度に最適制御すること。 【解決手段】 超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置の放熱
器と蒸発器との間の冷媒通路の連通度を制御して放熱器
出口側の圧力制御を行う高圧制御弁であって、冷媒封入
の密閉室３０を画定し、放熱器の出口側の冷媒の温度を
及ぼされ、封入冷媒に伝わる熱に応じた封入冷媒の密度
による圧力により伸縮するベローズ装置２４と、ベロー
ズ装置２４に接続されてベローズ装置２４の伸縮により
開閉駆動されて弁ポート１５と共働して放熱器と蒸発器
との間の冷媒通路の連通度を制御する弁体２８と、冷媒
を封入されて記密閉室３０に接続され、放熱器の出口側
の冷媒配管から封入冷媒に伝わる熱に応じた封入冷媒の
密度による圧力をベローズ装置２４の密閉室３０に及ぼ
す感温筒３７とを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、炭酸ガス等によ
る冷媒を用いて超臨界域で運転される超臨界蒸気圧縮冷
凍サイクル装置において使用される高圧制御弁に関する
ものである。
る冷媒を用いて超臨界域で運転される超臨界蒸気圧縮冷
凍サイクル装置において使用される高圧制御弁に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】炭酸ガス（ＣＯ2 ）等の冷媒を超臨界域
で使用する超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置では、放熱
器の出口側の冷媒の圧力と温度とが最適制御線に沿うよ
うに制御されるよう、特開平９−２６４６２２号公報に
示されているように、冷媒封入のダイヤフラム室の内圧
と放熱器出口側の冷媒圧力との平衡関係により動作する
高圧制御弁（圧力制御弁）を放熱器より蒸発器へ至る冷
媒通路の途中に設け、この高圧制御弁による放熱器−蒸
発器間の冷媒通路の連通度制御によって放熱器の出口側
の冷媒の圧力制御を行うものが知られている。
で使用する超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置では、放熱
器の出口側の冷媒の圧力と温度とが最適制御線に沿うよ
うに制御されるよう、特開平９−２６４６２２号公報に
示されているように、冷媒封入のダイヤフラム室の内圧
と放熱器出口側の冷媒圧力との平衡関係により動作する
高圧制御弁（圧力制御弁）を放熱器より蒸発器へ至る冷
媒通路の途中に設け、この高圧制御弁による放熱器−蒸
発器間の冷媒通路の連通度制御によって放熱器の出口側
の冷媒の圧力制御を行うものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】超臨界蒸気圧縮冷凍サ
イクル装置で使用される従来の高圧制御弁は、高圧制御
弁の弁室内に入った放熱器出口側の冷媒温度、圧力に感
応するから、放熱器と高圧制御弁との間の冷媒配管長の
影響を受け、放熱器出口側の冷媒温度を敏感に精度よく
感知できず、放熱器出口側の冷媒圧力を高精度に最適制
御することが難しい。
イクル装置で使用される従来の高圧制御弁は、高圧制御
弁の弁室内に入った放熱器出口側の冷媒温度、圧力に感
応するから、放熱器と高圧制御弁との間の冷媒配管長の
影響を受け、放熱器出口側の冷媒温度を敏感に精度よく
感知できず、放熱器出口側の冷媒圧力を高精度に最適制
御することが難しい。
【０００４】この発明は、上述の如き問題点を解消する
ためになされたもので、放熱器出口側の冷媒温度を敏感
に感知し、放熱器出口側の冷媒圧力を高精度に最適制御
する超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁を提
供することを目的としている。
ためになされたもので、放熱器出口側の冷媒温度を敏感
に感知し、放熱器出口側の冷媒圧力を高精度に最適制御
する超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁を提
供することを目的としている。
【０００５】
【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超臨界蒸気圧縮冷凍
サイクル装置用高圧制御弁は、圧縮機と放熱器と蒸発器
とを炭酸ガス等による冷媒が順に循環し、超臨界域で運
転される超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置の前記放熱器
より前記蒸発器へ至る冷媒通路の途中に設けられ、前記
放熱器の出口側の冷媒の温度に感応して前記放熱器と前
記蒸発器との間の冷媒通路の連通度を制御して放熱器出
口側の圧力制御を行う高圧制御弁であって、冷媒封入の
密閉室を画定し、前記放熱器の出口側の冷媒の温度を及
ぼされ、封入冷媒に伝わる熱に応じた封入冷媒の密度に
よる圧力により伸縮するベローズ装置と、前記ベローズ
装置に接続され、前記ベローズ装置の伸縮により開閉駆
動されて弁ポートと共働して前記放熱器と前記蒸発器と
の間の冷媒通路の連通度を制御する弁体と、冷媒を封入
されて前記密閉室に接続され、放熱器の出口側の冷媒配
管から封入冷媒に伝わる熱に応じた封入冷媒の密度によ
る圧力を前記ベローズ装置の前記密閉室に及ぼす感温筒
とを有しているものである。
めに、請求項１に記載の発明による超臨界蒸気圧縮冷凍
サイクル装置用高圧制御弁は、圧縮機と放熱器と蒸発器
とを炭酸ガス等による冷媒が順に循環し、超臨界域で運
転される超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置の前記放熱器
より前記蒸発器へ至る冷媒通路の途中に設けられ、前記
放熱器の出口側の冷媒の温度に感応して前記放熱器と前
記蒸発器との間の冷媒通路の連通度を制御して放熱器出
口側の圧力制御を行う高圧制御弁であって、冷媒封入の
密閉室を画定し、前記放熱器の出口側の冷媒の温度を及
ぼされ、封入冷媒に伝わる熱に応じた封入冷媒の密度に
よる圧力により伸縮するベローズ装置と、前記ベローズ
装置に接続され、前記ベローズ装置の伸縮により開閉駆
動されて弁ポートと共働して前記放熱器と前記蒸発器と
の間の冷媒通路の連通度を制御する弁体と、冷媒を封入
されて前記密閉室に接続され、放熱器の出口側の冷媒配
管から封入冷媒に伝わる熱に応じた封入冷媒の密度によ
る圧力を前記ベローズ装置の前記密閉室に及ぼす感温筒
とを有しているものである。
【０００６】請求項２に記載の発明による超臨界蒸気圧
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁は、さらに、前記弁体
は、最大閉弁位置において、前記弁ポートより微少量離
れた位置に位置して完全締切を行わず、微少流量の冷媒
流量を確保するものである。
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁は、さらに、前記弁体
は、最大閉弁位置において、前記弁ポートより微少量離
れた位置に位置して完全締切を行わず、微少流量の冷媒
流量を確保するものである。
【０００７】請求項３に記載の発明による超臨界蒸気圧
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁は、さらに、前記弁ポ
ートは弁ハウジングに形成され、前記弁体はねじ係合に
よって前記弁ハウジングに固定されるカセット部材に組
み込まれて当該カセット部材に設けられたストッパによ
り閉弁方向の移動を制限され、前記カセット部材の前記
弁ハウジングに対するねじ係合位置の調整により、最大
閉弁位置での前記弁体の前記弁ポートよりの離間量が調
整可能であるものである。
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁は、さらに、前記弁ポ
ートは弁ハウジングに形成され、前記弁体はねじ係合に
よって前記弁ハウジングに固定されるカセット部材に組
み込まれて当該カセット部材に設けられたストッパによ
り閉弁方向の移動を制限され、前記カセット部材の前記
弁ハウジングに対するねじ係合位置の調整により、最大
閉弁位置での前記弁体の前記弁ポートよりの離間量が調
整可能であるものである。
【０００８】請求項１に記載の発明による超臨界蒸気圧
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁によれば、ベローズ装
置の外側から密閉室の封入冷媒に伝わる熱と、放熱器の
出口側の冷媒配管から感温筒の封入冷媒に伝わる熱とに
より、封入冷媒の密度による圧力がベローズ有効面積に
加わり、これに応じてベローズ装置が伸縮し、弁体が開
閉駆動される。
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁によれば、ベローズ装
置の外側から密閉室の封入冷媒に伝わる熱と、放熱器の
出口側の冷媒配管から感温筒の封入冷媒に伝わる熱とに
より、封入冷媒の密度による圧力がベローズ有効面積に
加わり、これに応じてベローズ装置が伸縮し、弁体が開
閉駆動される。
【０００９】請求項２に記載の発明による超臨界蒸気圧
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁によれば、弁体は、最
大閉弁位置においても、弁ポートより微少量離れた位置
に位置して完全締切を行わず、微少流量の冷媒流量を確
保することで、放熱器出口側の冷媒温度が感度良く感知
される。
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁によれば、弁体は、最
大閉弁位置においても、弁ポートより微少量離れた位置
に位置して完全締切を行わず、微少流量の冷媒流量を確
保することで、放熱器出口側の冷媒温度が感度良く感知
される。
【００１０】請求項３に記載の発明による超臨界蒸気圧
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁によれば、カセット部
材の弁ハウジングに対するねじ係合位置の調整によって
最大閉弁位置での弁体の弁ポートよりの離間量が調整さ
れ、この離間量調整により、弁体が最大閉弁位置に位置
している状態での冷媒流量（必要最小流量）が調整され
る。
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁によれば、カセット部
材の弁ハウジングに対するねじ係合位置の調整によって
最大閉弁位置での弁体の弁ポートよりの離間量が調整さ
れ、この離間量調整により、弁体が最大閉弁位置に位置
している状態での冷媒流量（必要最小流量）が調整され
る。
【００１１】
【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。
明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】図１はこの発明による高圧制御弁が組み込
まれる超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置を示している。
この冷凍サイクル装置は、圧縮機１と、放熱器（ガスク
ーラ）２と、蒸発器３と、アキュムレータ４が冷媒配管
５、６、７により閉ループ状に連通接続され、この閉ル
ープを炭酸ガス等による冷媒が循環する。
まれる超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置を示している。
この冷凍サイクル装置は、圧縮機１と、放熱器（ガスク
ーラ）２と、蒸発器３と、アキュムレータ４が冷媒配管
５、６、７により閉ループ状に連通接続され、この閉ル
ープを炭酸ガス等による冷媒が循環する。
【００１３】放熱器２より蒸発器３へ至る冷媒通路６の
途中には、放熱器２の出口側の冷媒の圧力および温度に
感応して放熱器２と蒸発器３との連通・遮断および連通
度を定量的に制御して放熱器出口側の圧力制御を行う高
圧制御弁８と、放熱器２の出口側の冷媒の圧力を設定値
以下に抑える逃し弁９とが互いに並列に設けられてい
る。
途中には、放熱器２の出口側の冷媒の圧力および温度に
感応して放熱器２と蒸発器３との連通・遮断および連通
度を定量的に制御して放熱器出口側の圧力制御を行う高
圧制御弁８と、放熱器２の出口側の冷媒の圧力を設定値
以下に抑える逃し弁９とが互いに並列に設けられてい
る。
【００１４】つぎに、本発明による高圧制御弁８の詳細
構造を図２を参照して説明する。高圧制御弁８は弁ハウ
ジング１０を有している。弁ハウジング１０は、放熱器
出口側の冷媒配管６ａを接続される入口ポート（高圧側
ポート）１１と、蒸発器３の入口側の冷媒配管６ｂを接
続される出口ポート１２と、連通孔１３によって入口ポ
ート１１に連通するボア１４と、ボア１４の底部に開口
してボア１４を出口ポート１２に連通接続する弁ポート
１５とを形成されている。
構造を図２を参照して説明する。高圧制御弁８は弁ハウ
ジング１０を有している。弁ハウジング１０は、放熱器
出口側の冷媒配管６ａを接続される入口ポート（高圧側
ポート）１１と、蒸発器３の入口側の冷媒配管６ｂを接
続される出口ポート１２と、連通孔１３によって入口ポ
ート１１に連通するボア１４と、ボア１４の底部に開口
してボア１４を出口ポート１２に連通接続する弁ポート
１５とを形成されている。
【００１５】ボア１４にはカセット部材２０が挿入さ
れ、カセット部材２０は、ねじ部１６によって、図２の
上下方向に、ねじ止め位置調整可能に弁ハウジング１０
にねじ止めされている。
れ、カセット部材２０は、ねじ部１６によって、図２の
上下方向に、ねじ止め位置調整可能に弁ハウジング１０
にねじ止めされている。
【００１６】カセット部材２０は、外周面に形成されて
連通孔１３および入口ポート１１とを連通する円環状の
外周凹溝２１と、底部全面開口のベローズ収容弁室２２
と、外周凹溝２１とベローズ収容弁室２２とを連通接続
する高圧側連通孔２３とを有している。
連通孔１３および入口ポート１１とを連通する円環状の
外周凹溝２１と、底部全面開口のベローズ収容弁室２２
と、外周凹溝２１とベローズ収容弁室２２とを連通接続
する高圧側連通孔２３とを有している。
【００１７】ベローズ収容弁室２２にはベローズ装置２
４が配置されている。ベローズ装置２４は、上端側に上
部部材２５を一体接続されたベローズ本体２６と、ベロ
ーズ本体２６の下端を閉じるべくベローズ本体２６の下
端に溶接されたエンド部材２７およびエンド部材２７に
固定されたニードル形状の弁体２８と、ベローズ内部に
おいてベローズ本体２６の上端と弁体２８との間に設け
られた補助ばね２９により構成され、ベローズ本体２６
の内側に冷媒封入の密閉室３０を画定している。
４が配置されている。ベローズ装置２４は、上端側に上
部部材２５を一体接続されたベローズ本体２６と、ベロ
ーズ本体２６の下端を閉じるべくベローズ本体２６の下
端に溶接されたエンド部材２７およびエンド部材２７に
固定されたニードル形状の弁体２８と、ベローズ内部に
おいてベローズ本体２６の上端と弁体２８との間に設け
られた補助ばね２９により構成され、ベローズ本体２６
の内側に冷媒封入の密閉室３０を画定している。
【００１８】上部部材２５はベローズ本体２６内部に弁
体２８の側へ延在して圧縮方向のストッパを兼ねたガイ
ド管部３１を一体に有している。ガイド管部３１は、弁
体２８に形成されたガイド孔３２に摺動可能に嵌合し、
ベローズ装置２４の伸縮をガイドするようになってい
る。また、上部部材２５にはベローズ内部にガスを封入
するためにガイド管部３１に連通しているキャピラリチ
ューブ３３が取り付けられている。
体２８の側へ延在して圧縮方向のストッパを兼ねたガイ
ド管部３１を一体に有している。ガイド管部３１は、弁
体２８に形成されたガイド孔３２に摺動可能に嵌合し、
ベローズ装置２４の伸縮をガイドするようになってい
る。また、上部部材２５にはベローズ内部にガスを封入
するためにガイド管部３１に連通しているキャピラリチ
ューブ３３が取り付けられている。
【００１９】カセット部材２０にはねじ部３４によって
アジャストねじ部材３５がねじ止め位置調整可能にねじ
止めされている。アジャストねじ部材３５は、上部部材
２５を介してベローズ装置２４の上端側に連繋し、ねじ
止め位置に応じてベローズ内圧を所定の設定値に設定す
る。
アジャストねじ部材３５がねじ止め位置調整可能にねじ
止めされている。アジャストねじ部材３５は、上部部材
２５を介してベローズ装置２４の上端側に連繋し、ねじ
止め位置に応じてベローズ内圧を所定の設定値に設定す
る。
【００２０】キャピラリチューブ３３にはに感温筒３７
が連通接続されている。キャピラリチューブ３３、感温
筒３７にはベローズ装置２４の密閉室３０に封入した冷
媒と同じ冷媒が封入されており、感温筒３７は放熱器２
の出口近傍の冷媒配管６ａの外壁に密着し、断熱材によ
って固定されている（図１参照）。
が連通接続されている。キャピラリチューブ３３、感温
筒３７にはベローズ装置２４の密閉室３０に封入した冷
媒と同じ冷媒が封入されており、感温筒３７は放熱器２
の出口近傍の冷媒配管６ａの外壁に密着し、断熱材によ
って固定されている（図１参照）。
【００２１】エンド部材２７にはこれを貫通する貫通孔
３８が形成されており、貫通孔３８によってベローズ収
容弁室２２がボア１４の底部に連通している。
３８が形成されており、貫通孔３８によってベローズ収
容弁室２２がボア１４の底部に連通している。
【００２２】カセット部材２０のベローズ収容弁室２２
にはストッパリング３９が係止されている。ストッパリ
ング３９は、ベローズ装置２４のエンド部材２７および
エンド部材２７に溶接された弁体２８の最降下位置、換
言すれば、弁体２８の最大閉弁位置を規定している。
にはストッパリング３９が係止されている。ストッパリ
ング３９は、ベローズ装置２４のエンド部材２７および
エンド部材２７に溶接された弁体２８の最降下位置、換
言すれば、弁体２８の最大閉弁位置を規定している。
【００２３】ストッパリング３９により定められる弁体
２８の最大閉弁位置（弁リフト量＝０）は、図示されて
いるように、弁体２８が弁ポート１５より微少量離れた
位置で、弁ポート１５を完全には締切らない位置であ
り、弁体２８は、図３に示されているように、最大閉弁
位置において、弁ポート１５に微少な流路開口面積ΔＡ
を持ち、微少流量の冷媒流量を確保する。
２８の最大閉弁位置（弁リフト量＝０）は、図示されて
いるように、弁体２８が弁ポート１５より微少量離れた
位置で、弁ポート１５を完全には締切らない位置であ
り、弁体２８は、図３に示されているように、最大閉弁
位置において、弁ポート１５に微少な流路開口面積ΔＡ
を持ち、微少流量の冷媒流量を確保する。
【００２４】図４に、二酸化炭素の飽和蒸気線と、理想
とされる高圧制御弁特性を示している。このような特性
を得るために、ベローズ装置２４の密閉室３０、キャピ
ラリチューブ３３、感温筒３７には、ＣＯ2 ガスあるい
はＣＯ2 ガスとＮ2 ガスとの混合冷媒が所定量封入さ
れ、封入密度の微調整をアジャストねじ部材３５によっ
て行われるようになっている。
とされる高圧制御弁特性を示している。このような特性
を得るために、ベローズ装置２４の密閉室３０、キャピ
ラリチューブ３３、感温筒３７には、ＣＯ2 ガスあるい
はＣＯ2 ガスとＮ2 ガスとの混合冷媒が所定量封入さ
れ、封入密度の微調整をアジャストねじ部材３５によっ
て行われるようになっている。
【００２５】つぎに、上述のように構成された高圧制御
弁８の動作について説明する。放熱器２で冷却されたＣ
Ｏ2 冷媒は、冷媒配管６ａを通って入口ポート１１、連
通孔１３、高圧側連通孔２３よりベローズ収容弁室２２
に入り、ベローズ装置２４の外側から密閉室３０の封入
冷媒に伝わる熱と、放熱器２の出口側の冷媒配管６ａか
ら感温筒３７の封入冷媒に直接的に伝わる熱とにより、
封入冷媒の密度による圧力がベローズ有効面積に加わ
り、弁体２８を閉じる方向に作用する。さらに、ベロー
ズ圧縮荷重も弁体２８を閉じる方向に作用している。逆
に、弁体２８を開く方向には、（放熱器出口側圧力＝ベ
ローズ外側圧力×ベローズ有効面積）の力が作用し、こ
のバランスにより、弁開度が決定され、図３に示されて
いるような弁リフト量に応じた流路開口面積が得られ、
ベローズ外圧、つまり、放熱器出口側圧力が制御され
る。
弁８の動作について説明する。放熱器２で冷却されたＣ
Ｏ2 冷媒は、冷媒配管６ａを通って入口ポート１１、連
通孔１３、高圧側連通孔２３よりベローズ収容弁室２２
に入り、ベローズ装置２４の外側から密閉室３０の封入
冷媒に伝わる熱と、放熱器２の出口側の冷媒配管６ａか
ら感温筒３７の封入冷媒に直接的に伝わる熱とにより、
封入冷媒の密度による圧力がベローズ有効面積に加わ
り、弁体２８を閉じる方向に作用する。さらに、ベロー
ズ圧縮荷重も弁体２８を閉じる方向に作用している。逆
に、弁体２８を開く方向には、（放熱器出口側圧力＝ベ
ローズ外側圧力×ベローズ有効面積）の力が作用し、こ
のバランスにより、弁開度が決定され、図３に示されて
いるような弁リフト量に応じた流路開口面積が得られ、
ベローズ外圧、つまり、放熱器出口側圧力が制御され
る。
【００２６】上述したように、ベローズ装置２４の外側
から密閉室３０の封入冷媒に伝わる熱と、放熱器２の出
口側の冷媒配管６ａから感温筒３７の封入冷媒に伝わる
熱とにより、封入冷媒の密度による圧力がベローズ有効
面積に加わり、これに応じてベローズ装置２４が伸縮
し、弁体２８が開閉駆動されるから、放熱器出口側の冷
媒温度に敏感に感応して放熱器出口側の冷媒圧力が高精
度に最適制御される。
から密閉室３０の封入冷媒に伝わる熱と、放熱器２の出
口側の冷媒配管６ａから感温筒３７の封入冷媒に伝わる
熱とにより、封入冷媒の密度による圧力がベローズ有効
面積に加わり、これに応じてベローズ装置２４が伸縮
し、弁体２８が開閉駆動されるから、放熱器出口側の冷
媒温度に敏感に感応して放熱器出口側の冷媒圧力が高精
度に最適制御される。
【００２７】弁体２８は、最大閉弁位置においても、弁
ポート１５より微少量離れた位置に位置して完全締切を
行わず、微少流量の冷媒流量を確保するから、放熱器出
口側の冷媒温度をさらに感度良く感応でき、超臨界蒸気
圧縮冷凍サイクル装置の最適制御性を確保できる。
ポート１５より微少量離れた位置に位置して完全締切を
行わず、微少流量の冷媒流量を確保するから、放熱器出
口側の冷媒温度をさらに感度良く感応でき、超臨界蒸気
圧縮冷凍サイクル装置の最適制御性を確保できる。
【００２８】また、カセット部材２０の弁ハウジング１
０に対するねじ係合位置の調整によってカセット部材２
０全体が弁ハウジング１０に対して上下変位し、最大閉
弁位置での弁体２８の弁ポート１５よりの離間量を容易
に調整することができる。この離間量調整により、弁体
２８が最大閉弁位置に位置している状態での冷媒流量
（必要最小流量）を微調整でき、必要最小流量を最適値
に設定できる。ちなみに、調整後のカセット部材２０に
は、接着剤又は止めねじによる緩み止め処理が施され
る。
０に対するねじ係合位置の調整によってカセット部材２
０全体が弁ハウジング１０に対して上下変位し、最大閉
弁位置での弁体２８の弁ポート１５よりの離間量を容易
に調整することができる。この離間量調整により、弁体
２８が最大閉弁位置に位置している状態での冷媒流量
（必要最小流量）を微調整でき、必要最小流量を最適値
に設定できる。ちなみに、調整後のカセット部材２０に
は、接着剤又は止めねじによる緩み止め処理が施され
る。
【００２９】なお、冷凍サイクル装置で使用する冷媒
は、二酸化炭素に限られることはなく、メタン、エタ
ン、プロパン等の流体を冷媒として使用することもでき
る。
は、二酸化炭素に限られることはなく、メタン、エタ
ン、プロパン等の流体を冷媒として使用することもでき
る。
【００３０】
【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超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置
用高圧制御弁によれば、ベローズ装置の外側から密閉室
の封入冷媒に伝わる熱と、放熱器の出口側の冷媒配管か
ら感温筒の封入冷媒に伝わる熱とにより、封入冷媒の密
度による圧力がベローズ有効面積に加わり、これに応じ
てベローズ装置が伸縮し、弁体が開閉駆動されるから、
放熱器出口側の冷媒温度に敏感に感応して放熱器出口側
の冷媒圧力を高精度に最適制御することができる。
１に記載の発明による超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置
用高圧制御弁によれば、ベローズ装置の外側から密閉室
の封入冷媒に伝わる熱と、放熱器の出口側の冷媒配管か
ら感温筒の封入冷媒に伝わる熱とにより、封入冷媒の密
度による圧力がベローズ有効面積に加わり、これに応じ
てベローズ装置が伸縮し、弁体が開閉駆動されるから、
放熱器出口側の冷媒温度に敏感に感応して放熱器出口側
の冷媒圧力を高精度に最適制御することができる。
【００３１】請求項２に記載の発明による超臨界蒸気圧
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁によれば、弁体は、最
大閉弁位置においても、弁ポートより微少量離れた位置
に位置して完全締切を行わず、微少流量の冷媒流量を確
保するから、放熱器出口側の冷媒温度をさらに感度良く
感知でき、超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置の最適制御
性を確保することができる。
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁によれば、弁体は、最
大閉弁位置においても、弁ポートより微少量離れた位置
に位置して完全締切を行わず、微少流量の冷媒流量を確
保するから、放熱器出口側の冷媒温度をさらに感度良く
感知でき、超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置の最適制御
性を確保することができる。
【００３２】請求項３に記載の発明による超臨界蒸気圧
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁によれば、カセット部
材の弁ハウジングに対するねじ係合位置の調整によって
最大閉弁位置での弁体の弁ポートよりの離間量が調整さ
れるから、この離間量調整により、弁体が最大閉弁位置
に位置している状態での冷媒流量（必要最小流量）が容
易に調整され、必要最小流量を最適値に設定できる。
縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁によれば、カセット部
材の弁ハウジングに対するねじ係合位置の調整によって
最大閉弁位置での弁体の弁ポートよりの離間量が調整さ
れるから、この離間量調整により、弁体が最大閉弁位置
に位置している状態での冷媒流量（必要最小流量）が容
易に調整され、必要最小流量を最適値に設定できる。
【図１】この発明による高圧制御弁が組み込まれる超臨
界蒸気圧縮冷凍サイクル装置を示す回路図である。
界蒸気圧縮冷凍サイクル装置を示す回路図である。
【図２】この発明による超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装
置用高圧制御弁の一つの実施の形態を示す断面図であ
る。
置用高圧制御弁の一つの実施の形態を示す断面図であ
る。
【図３】この発明による高圧制御弁の弁開特性を示す弁
リフト−流路開口面積特性図である。
リフト−流路開口面積特性図である。
【図４】二酸化炭素の飽和蒸気線と、理想とされる高圧
制御弁特性を示すグラフである。
制御弁特性を示すグラフである。
１ 圧縮機 ２ 放熱器 ３ 蒸発器 ４ アキュムレータ ８ 高圧制御弁 ９ 逃し弁 １０ 弁ハウジング １１ 入口ポート １２ 出口ポート １４ ボア １５ 弁ポート １６ ねじ部 ２０ カセット部材 ２２ ベローズ収容弁室 ２４ ベローズ装置 ２８ 弁体 ３０ 密閉室 ３７ 感温筒
Claims (3)
- 【請求項１】 圧縮機と放熱器と蒸発器とを炭酸ガス等
による冷媒が順に循環し、超臨界域で運転される超臨界
蒸気圧縮冷凍サイクル装置の前記放熱器より前記蒸発器
へ至る冷媒通路の途中に設けられ、前記放熱器の出口側
の冷媒の温度に感応して前記放熱器と前記蒸発器との間
の冷媒通路の連通度を制御して放熱器出口側の圧力制御
を行う高圧制御弁であって、 冷媒封入の密閉室を画定し、前記放熱器の出口側の冷媒
の温度を及ぼされ、封入冷媒に伝わる熱に応じた封入冷
媒の密度による圧力により伸縮するベローズ装置と、 前記ベローズ装置に接続され、前記ベローズ装置の伸縮
により開閉駆動されて弁ポートと共働して前記放熱器と
前記蒸発器との間の冷媒通路の連通度を制御する弁体
と、 冷媒を封入されて前記密閉室に接続され、放熱器の出口
側の冷媒配管から封入冷媒に伝わる熱に応じた封入冷媒
の密度による圧力を前記ベローズ装置の前記密閉室に及
ぼす感温筒と、 を有していることを特徴とする超臨界蒸気圧縮冷凍サイ
クル装置用高圧制御弁。 - 【請求項２】 前記弁体は、最大閉弁位置において、前
記弁ポートより微少量離れた位置に位置して完全締切を
行わず、微少流量の冷媒流量を確保することを特徴とす
る請求項１に記載の超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置用
高圧制御弁。 - 【請求項３】 前記弁ポートは弁ハウジングに形成さ
れ、前記弁体はねじ係合によって前記弁ハウジングに固
定されるカセット部材に組み込まれて当該カセット部材
に設けられたストッパにより閉弁方向の移動を制限さ
れ、前記カセット部材の前記弁ハウジングに対するねじ
係合位置の調整により、最大閉弁位置での前記弁体の前
記弁ポートよりの離間量が調整可能であることを特徴と
する請求項２記載の超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置用
高圧制御弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000141376A JP2001324245A (ja) | 2000-05-15 | 2000-05-15 | 超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000141376A JP2001324245A (ja) | 2000-05-15 | 2000-05-15 | 超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001324245A true JP2001324245A (ja) | 2001-11-22 |
Family
ID=18648501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000141376A Withdrawn JP2001324245A (ja) | 2000-05-15 | 2000-05-15 | 超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル装置用高圧制御弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001324245A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1691149A3 (en) * | 2005-01-13 | 2007-10-10 | Denso Corporation | Expansion valve for refrigerating cycle |
| US8596552B2 (en) | 2004-10-21 | 2013-12-03 | Danfoss A/S | Valve for use in a refrigeration system |
| CN104034200A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-09-10 | 武汉工程大学 | 机械式自动节水装置 |
| WO2020021607A1 (ja) * | 2018-07-23 | 2020-01-30 | 東洋電機製造株式会社 | パンタグラフ |
-
2000
- 2000-05-15 JP JP2000141376A patent/JP2001324245A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8596552B2 (en) | 2004-10-21 | 2013-12-03 | Danfoss A/S | Valve for use in a refrigeration system |
| EP1691149A3 (en) * | 2005-01-13 | 2007-10-10 | Denso Corporation | Expansion valve for refrigerating cycle |
| CN104034200A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-09-10 | 武汉工程大学 | 机械式自动节水装置 |
| CN104034200B (zh) * | 2014-04-25 | 2016-02-24 | 武汉工程大学 | 机械式自动节水装置 |
| WO2020021607A1 (ja) * | 2018-07-23 | 2020-01-30 | 東洋電機製造株式会社 | パンタグラフ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070807 |