專利名稱：制冷劑流量控制閥以及使用該制冷劑流量控制閥的制冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在使用制冷循環(huán)的電器中用于控制制冷劑流量的流量控制閥。
本發(fā)明還涉及一種具備這種流量控制閥的電器，該閥用于調(diào)節(jié)在制冷循環(huán)內(nèi)循環(huán)的制冷劑流量。
特公平5-78739號(hào)公報(bào)記載了一種現(xiàn)有的流量控制閥。該公報(bào)所記載的控制閥利用齒輪機(jī)構(gòu)使步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)變換成前端呈錐形的主軸(閥)的上下移動(dòng)，從而可改變流過(guò)該主軸的前端和閥座上的制冷劑通道之間的間隙內(nèi)的制冷劑量。
因此，主軸便與步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角對(duì)應(yīng)地上下移動(dòng)，改變與閥座之間的間隙，從而，便可任意控制流過(guò)的制冷劑量。
在上述這種現(xiàn)有的流量控制閥中，由于利用主軸的前端和閥座之間的間隙來(lái)調(diào)節(jié)制冷劑流量，因此，制冷劑的最大流量便由設(shè)在閥座上的制冷劑通道決定。
由于這種結(jié)構(gòu)的流量控制閥一般是在制冷循環(huán)中作為減壓裝置(例如，起到電動(dòng)膨脹閥或毛細(xì)管等的節(jié)流作用的設(shè)備)使用的，因此，與其說(shuō)是使用這種流量控制閥即使產(chǎn)生壓力損失也絲毫不會(huì)有任何問(wèn)題，到不如說(shuō)是為了調(diào)整壓力損失。
但是，當(dāng)設(shè)計(jì)限定在熱交換器中使制冷劑的流動(dòng)方向總是沿一定方向的制冷循環(huán)時(shí)，如果使該制冷循環(huán)作逆循環(huán)，就需要把減壓裝置的位置在熱交換器的入口位置和出口側(cè)位置分開(kāi)使用。
即，因?yàn)槭篃峤粨Q器的入口側(cè)的流量控制閥起減壓裝置的功能時(shí)，在熱交換器出口側(cè)的流量控制閥中將產(chǎn)生壓力損失，降低制冷循環(huán)的運(yùn)行效率，而使熱交換器出口側(cè)的流量控制閥起減壓裝置的功能時(shí)，在熱交換器入口側(cè)的流量控制閥中將產(chǎn)生壓力損失，同樣也降低制冷循環(huán)的運(yùn)行效率，這是不希望的。
因此，迄今為止，是與流量控制閥并排地設(shè)置一根沒(méi)有壓力損失的大口徑旁通管，將不起減壓裝置功能的流量控制閥旁路。
從而，在先有的流量控制閥中，總是需要旁通閥，在增加閥的數(shù)量的同時(shí)，使用這種流量控制閥的制冷裝置的大型化就不可避免，與當(dāng)今機(jī)器的小型化目標(biāo)正好相反。
另外，還需要用于控制有別于流量控制閥的旁通閥的驅(qū)動(dòng)電路和控制器，從而使制冷裝置的控制更為復(fù)雜。
本發(fā)明的流量控制閥的特征在于，在同一制冷劑通道內(nèi)，對(duì)于制冷劑的單一流動(dòng)方向，設(shè)置在規(guī)定的范圍內(nèi)用于調(diào)節(jié)制冷劑流量的結(jié)構(gòu)和在打開(kāi)狀態(tài)下不通過(guò)該結(jié)構(gòu)而使制冷劑通過(guò)的旁通路。
另外，使用本發(fā)明的流量控制閥的制冷裝置在具有使用壓縮機(jī)、冷凝器、減壓裝置和蒸發(fā)器的冷凍循環(huán)的制冷裝置中，在減壓裝置中，對(duì)于制冷劑的同一通道方向，使用在規(guī)定的范圍內(nèi)用于調(diào)節(jié)制冷劑流量的結(jié)構(gòu)和在打開(kāi)狀態(tài)下不通過(guò)該結(jié)構(gòu)而使制冷劑通過(guò)的制冷劑通道。
另外，使用本發(fā)明的流量控制閥的制冷裝置，在具有制冷劑流向切換裝置用以在由壓縮機(jī)、熱源側(cè)熱交換器、減壓裝置、使用側(cè)熱交換器構(gòu)成的冷凍循環(huán)中當(dāng)進(jìn)行冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使制冷劑按照壓縮機(jī)、熱源側(cè)熱交換器、減壓裝置、使用側(cè)熱交換器的順序流動(dòng)、而在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使制冷劑按照壓縮機(jī)、使用側(cè)熱交換器、減壓裝置、熱源側(cè)熱交換器的順序流動(dòng)的制冷裝置中，上述切換裝置對(duì)制冷劑流向的切換使得在熱源側(cè)熱交換器和/或使用側(cè)熱交換器內(nèi)的制冷劑的流動(dòng)方向總是一定，上述減壓裝置備有分別與使用側(cè)熱交換器的各個(gè)制冷劑配管連接端連接的第一流量控制閥和第二流量控制閥，第一流量控制閥在冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)調(diào)節(jié)流過(guò)的制冷劑流量，而在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使制冷劑幾乎無(wú)壓力損失地通過(guò)；第二流量控制閥在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)調(diào)節(jié)流過(guò)的制冷劑流量，而在冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使制冷劑幾乎無(wú)壓力損失地通過(guò)。
對(duì)于制冷劑的單一通道方向，上述流量控制閥由設(shè)在二次側(cè)的第一閥座、設(shè)在一次側(cè)的第二閥座和在第二閥座上構(gòu)成的用于調(diào)節(jié)流過(guò)第二制冷劑通道的制冷劑流量的閥體構(gòu)成， 同時(shí)，在第二閥座上具有與設(shè)在第一閥座上的第一制冷劑通道相對(duì)地設(shè)置的上述第二制冷劑通道、在第二制冷劑通道的外周側(cè)上與第二制冷劑通道相互獨(dú)立的、而且與第一閥座的第一制冷劑通道不相對(duì)的位置上設(shè)置的第三制冷劑通道和相對(duì)于制冷劑的通道方向前后驅(qū)動(dòng)第二閥座的結(jié)構(gòu)。
另外，本發(fā)明的流量控制閥具有相對(duì)于制冷劑的單一通道方向而設(shè)在二次側(cè)的第一閥座、設(shè)在第一閥座上的第一制冷劑通道、為了堵住第一制冷劑通道而擠壓住第一閥座的第二閥座、設(shè)置在第二閥座上的流通面積比第一閥座的第一制冷劑通道小的對(duì)著第一制冷劑通道而設(shè)置的第二制冷劑通道、相對(duì)于制冷劑通道方向可前后使第二制冷劑通道的制冷劑流量改變的閥體、在第二制冷劑通道的外周側(cè)與第二制冷劑通道相互獨(dú)立地而且設(shè)在與第一閥座的第一制冷劑通道不相對(duì)的位置的第三制冷劑通道和當(dāng)上述閥體朝使第二制冷劑通道的制冷劑流量增加的方向移動(dòng)指定量以上時(shí)使擠壓第一閥座的第二閥座與第一閥座分離的結(jié)構(gòu)。
另外，本發(fā)明的流量控制閥具有相對(duì)于制冷劑的單一通道方向而設(shè)在二次側(cè)的第一閥座、設(shè)在第一閥座上的第一制冷劑通道、為了堵住第一制冷劑通道而擠壓住第一閥座上的第二閥座、設(shè)置在第二閥座上的流通面積比第一閥座的第一制冷劑通道小的對(duì)著第一制冷劑通道而設(shè)置的第二制冷劑通道、相對(duì)于制冷劑通道方向可前后從全閉狀態(tài)使第二制冷劑通道的制冷劑流量改變的閥體、在第二制冷劑通道的外周側(cè)與第二制冷劑通道相互獨(dú)立地而且設(shè)在與第一閥座的第一制冷劑通道不相對(duì)的位置上的第三制冷劑通道和當(dāng)上述閥體朝使第二制冷劑通道的制冷劑流量增加的方向移動(dòng)指定量以上時(shí)使擠壓第一閥座的第二閥座離開(kāi)與第一閥座分離的結(jié)構(gòu)；在制冷裝置停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使兩個(gè)流量控制閥處于全閉狀態(tài)。
上述制冷劑流量控制閥由相對(duì)于制冷劑的單一通道方向而設(shè)在二次側(cè)的第一閥座、設(shè)在一次側(cè)的第二閥座、在第二閥座上構(gòu)成的用于調(diào)節(jié)第二制冷劑通道的制冷劑流量的閥體構(gòu)成，同時(shí)，在上述第二閥座上還具有相對(duì)于設(shè)置在第一閥座上的第一制冷劑通道相對(duì)地設(shè)置的上述第二制冷劑通道、在第二制冷劑通道的外周側(cè)與第二制冷劑通道相互獨(dú)立地而且設(shè)在與第一閥座的第一制冷劑通道不相對(duì)的位置上的第三制冷劑通道和相對(duì)于制冷劑通道方向前后驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的流量控制閥具有相對(duì)于制冷劑的單一通道方向而設(shè)在二次側(cè)的第一閥座、設(shè)在第一閥座上的第一制冷劑通道、為了堵住第一制冷劑通道而擠壓住第一閥座的第二閥座、設(shè)置在第二閥座上的流通面積比第一閥座的第一制冷劑通道小的對(duì)著第一制冷劑通道而設(shè)置的第二制冷劑通道、相對(duì)于制冷劑通道方向可前后使第二制冷劑通道的制冷劑流量改變的閥體、在第二制冷劑通道的外周側(cè)與第二制冷劑通道相互獨(dú)立地而且設(shè)在與第一閥座的第一制冷劑通道不相對(duì)的位置上的第三制冷劑通道和當(dāng)上述閥體朝使第二制冷劑通道的制冷劑流量增加的方向移動(dòng)指定量以上時(shí)擠壓第一閥座的第二閥座與第一閥座分離的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的制冷劑流量控制閥具有設(shè)在制冷劑通道中的閥座、調(diào)節(jié)該閥座的第一制冷劑通道的制冷劑流量的第一閥體、調(diào)節(jié)與上述閥座的第一制冷劑通道不同的設(shè)在第一制冷劑通道的外周側(cè)的第二制冷劑通道的制冷劑流量的第二閥體和當(dāng)?shù)谝婚y體朝使第一制冷劑通道的制冷劑流量增加的方向移動(dòng)規(guī)定量以上時(shí)使第二閥體朝著使第二制冷劑通道的制冷劑量增加的方向移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
在這種結(jié)構(gòu)的制冷劑流量控制閥中，能夠從以全開(kāi)(制冷劑無(wú)壓力損失的狀態(tài))使制冷劑流過(guò)的狀態(tài)到使制冷劑以期望的壓力損失流過(guò)(起減壓裝置的作用)的狀態(tài)任意地改變制冷劑流量。
另外，在使用這種結(jié)構(gòu)的制冷劑流量控制閥的制冷裝置中，由于該制冷劑流量控制閥具有減壓裝置和旁通用的開(kāi)關(guān)閥的功能，所以，可以減少構(gòu)成制冷循環(huán)的閥的數(shù)量。
這種結(jié)構(gòu)的制冷劑流量控制閥能夠以從全開(kāi)(制冷劑無(wú)壓力損失的狀態(tài))使制冷劑順暢地流過(guò)的狀態(tài)到經(jīng)使制冷劑以期望的壓力損失流過(guò)(起減壓裝置的作用)的狀態(tài)直到完全停止制冷劑流動(dòng)的狀態(tài)的范圍內(nèi)進(jìn)行改變。
在使用這種結(jié)構(gòu)的制冷劑流量控制閥的制冷裝置中，由于該制冷劑流量控制閥具有減壓裝置、旁通用的開(kāi)關(guān)閥和切斷制冷劑通道的全閉閥的功能，所以，可以減少構(gòu)成制冷循環(huán)的閥的數(shù)量。
圖1是表示使用本發(fā)明的制冷劑流量控制閥之一例的主要部件的截面圖。
圖2是圖1所示的移動(dòng)閥座的側(cè)視圖。
圖3是圖1所示的移動(dòng)閥座的頂視圖。
圖4是表示使圖1所示的驅(qū)動(dòng)部起動(dòng)并使主軸向上移動(dòng)時(shí)的狀態(tài)的說(shuō)明圖。
圖5是表示主軸向上移動(dòng)的距離與制冷劑流量的關(guān)系圖。
圖6是表示驅(qū)動(dòng)圖1所示的驅(qū)動(dòng)部，使主軸從圖4的狀態(tài)進(jìn)一步向上移動(dòng)時(shí)的狀態(tài)的說(shuō)明圖。
圖7是表示在制冷循環(huán)中使用本發(fā)明的制冷劑流量控制閥時(shí)，進(jìn)行冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)制冷劑的流動(dòng)方向的制冷劑回路圖。
圖8是表示在制冷循環(huán)中使用本發(fā)明的制冷劑流量控制閥時(shí)，進(jìn)行加熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)制冷劑的流動(dòng)方向的制冷劑回路圖。
下面，參照


本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是表示使用本發(fā)明的制冷劑流量控制閥之一例的主要部分的截面圖。圖中，1是圓筒狀本體，在該本體的側(cè)面設(shè)置了入口側(cè)(1次側(cè))的承插制冷劑配管3的連接部2。在圓筒狀本體1的一個(gè)開(kāi)口側(cè)(2次側(cè))內(nèi)嵌入一根經(jīng)過(guò)擴(kuò)管處理后的制冷劑配管4。把制冷劑配管3插入連接部2內(nèi)后，用焊接材料將連接部位焊接密封。而把制冷劑配管4的擴(kuò)管側(cè)插入到本體1的節(jié)流部6內(nèi)后，與制冷劑配管3同樣地采用焊接材料將連接部位密封。
在本體1的另一個(gè)開(kāi)口側(cè)上設(shè)置主軸8(或心軸)(SUS303)的驅(qū)動(dòng)部9。主軸8(閥體)由推力擋蓋部10密閉在本體1內(nèi)，同時(shí)，隨驅(qū)動(dòng)部(例如步進(jìn)電機(jī))9的轉(zhuǎn)動(dòng)而作上下移動(dòng)。由于使主軸8作上下移動(dòng)的結(jié)構(gòu)可以利用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)(如，特公平5-7889號(hào)公報(bào)中揭示的那種結(jié)構(gòu))，因此，省略了對(duì)其說(shuō)明。同樣地，也省略了固定驅(qū)動(dòng)部9的結(jié)構(gòu)。
這種結(jié)構(gòu)的制冷劑流量控制閥是一種制冷劑從制冷劑配管3側(cè)(一次側(cè))流向制冷劑配管4側(cè)(二次側(cè))的控制閥。
在上述主軸8的前端13上，與該主軸同心地設(shè)置了圓柱狀的柱段11及12，柱段12的直徑比柱段11的直徑小，而柱段11的直徑比主軸8的直徑小。
14是環(huán)狀部件，被固定在主軸8上的預(yù)定位置處的槽內(nèi)，其外周直徑比后述的移動(dòng)閥座(第二閥座)的內(nèi)徑小。該柱段11、12也可以是圓錐體組合而成的結(jié)構(gòu)，也可以連續(xù)的圓錐狀構(gòu)成。
15是圓筒形閥座(第一閥座)，通過(guò)從一側(cè)將其壓入本體1內(nèi)后，使本體1的相應(yīng)部位縮頸，從而形成節(jié)流部6，就可以把閥座15固定在本體1內(nèi)。在閥座15的中心設(shè)置圓筒狀開(kāi)口16(第一制冷劑通道)。該開(kāi)口16的中心與主軸8的中心軸一致。
17是移動(dòng)閥座(第二閥座)，其可在本體1內(nèi)作上下移動(dòng)。在該移動(dòng)閥座17的制冷劑配管4側(cè)設(shè)置了一個(gè)與主軸8同心的圓形狀的、而且向制冷劑配管4側(cè)(二次側(cè))呈逐漸擴(kuò)張的開(kāi)口18(第二制冷劑通道)。
開(kāi)口18這樣形成，在其與閥座15的開(kāi)口16相對(duì)的位置處的直徑小于開(kāi)口16的直徑。因此，當(dāng)移動(dòng)閥座17與閥座15接觸時(shí)，開(kāi)口16與開(kāi)口18連通，構(gòu)成制冷劑通道。
19是設(shè)在移動(dòng)閥座17內(nèi)側(cè)的底面，底面19的構(gòu)造應(yīng)當(dāng)是在主軸8上下移動(dòng)、其前端13與該底面19接觸時(shí)正好堵住開(kāi)口18。另外，此時(shí)，柱段11、12正好分別位于移動(dòng)閥座17的開(kāi)口內(nèi)和閥座15的開(kāi)口16內(nèi)。
20是移動(dòng)閥座17的另一開(kāi)口，開(kāi)口20的大小是能夠使主軸8在其內(nèi)任意地上下移動(dòng)。開(kāi)口20的直徑比移動(dòng)閥座17的圓筒狀內(nèi)面21的直徑小，而且，還比上述部件14的直徑小。因此，部件14與主軸8一起向上移動(dòng)時(shí)，一旦與開(kāi)口20的接觸就上拉移動(dòng)閥座17。
22、23、23是設(shè)在移動(dòng)閥座17外周上的連通口，制冷劑通過(guò)這些連通口流入移動(dòng)閥座17內(nèi)。這些連通口22、23、24被設(shè)置成與將制冷劑從連接部2處導(dǎo)入本體1內(nèi)的開(kāi)口25對(duì)著。
26是彈簧，用指定的彈力把移動(dòng)閥座17頂壓在閥座15上。因此，因?yàn)橐苿?dòng)閥座17被壓在閥座15上，而主軸8的前端13與移動(dòng)閥座17的底面19接觸，所以，圖1所示的制冷劑流量控制閥的狀態(tài)是處于制冷劑通道被完全關(guān)閉的狀態(tài)。
圖2是移動(dòng)閥座17的側(cè)視圖，圖3是移動(dòng)閥座17的頂視圖。在這些圖中，27是被設(shè)置在靠近彈簧26側(cè)的凸緣，凸緣27的外徑與本體1的內(nèi)徑基本相同，28、29、30是突出部，它們的外徑與本體1的內(nèi)徑基本相等，并被設(shè)在靠近閥座15側(cè)。
由于這些凸緣27、突出部28-30的外徑幾乎與本體1的內(nèi)徑相等，因此，移動(dòng)閥座17能夠沿本體內(nèi)光滑地上下移動(dòng)而不會(huì)以各個(gè)開(kāi)口18、20的中心軸為中心作大幅度擺動(dòng)。
圖4是表示起動(dòng)驅(qū)動(dòng)部9使主軸8向上移動(dòng)時(shí)的狀態(tài)說(shuō)明圖。在該狀態(tài)下，因主軸8的前端12離開(kāi)移動(dòng)閥座17的底面19，所以，從制冷劑配管3側(cè)流入的制冷劑通過(guò)移動(dòng)閥座17的連通口22、23、24、開(kāi)口18、制冷劑配管14而被排出。
此時(shí)的制冷劑流量由主軸8的前端13和移動(dòng)閥座17的底部19的距離(主軸向上方移動(dòng)的距離)以及設(shè)在主軸8的前端13上的柱段11、12的外徑與開(kāi)口18的直徑之差決定。
圖5是表示制冷劑流量與主軸向上移動(dòng)的距離之間的關(guān)系圖。在該圖中，A～B的范圍是主軸8的前端13上的柱段11與移動(dòng)閥座17的底部18成交叉時(shí)，B～C范圍是柱段12與移動(dòng)閥座17的底部19成交叉時(shí)。C～D的范圍是移動(dòng)閥座17向上移動(dòng)直到將在下面說(shuō)明的全開(kāi)狀態(tài)的范圍。
圖6是表示圖5所示的C～D范圍的說(shuō)明圖，即是表示驅(qū)動(dòng)部9從圖4所示的狀態(tài)驅(qū)使主軸8進(jìn)一步地向上移動(dòng)時(shí)的狀態(tài)說(shuō)明圖。在該圖中，移動(dòng)閥座17隨著主軸8向上移動(dòng)，在主軸8上的部件作用下，逆著彈簧26的彈力持續(xù)向上移動(dòng)。
因此，本體1內(nèi)的制冷劑通道除了圖4所示的通道以外，還有一條閥座15與移動(dòng)閥座17的間隙形成的制冷劑通道。該通道因移動(dòng)閥座17向上移動(dòng)而被充分地?cái)U(kuò)大，以致于制冷劑能夠在幾乎無(wú)任何壓力損失的情況下流過(guò)該通道，即，制冷劑在無(wú)壓力損失的情況下流過(guò)該制冷劑流量控制閥。
在本實(shí)施例中，由于把圖5所示的C～D范圍作為制冷劑流量控制閥的全開(kāi)狀態(tài)，所以，為了在該D位置以后成為全開(kāi)狀態(tài)而充分利用本體1與移動(dòng)閥座17之間的間隙(第三制冷劑通道)，減小突部28～30的圓周方向的大小，但是，為了使該C～D范圍成為達(dá)到全開(kāi)之前的制冷劑流量控制范圍時(shí)，可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)該本體1與移動(dòng)閥座17之間的間隙及突部28～30的圓周方向的大小。
圖7、圖8是表示使用上述制冷劑流量控制閥的空調(diào)機(jī)(制冷裝置)的制冷循環(huán)的示意圖。在圖7中，51是制冷劑壓縮機(jī)，52是六通切換閥，53是使用側(cè)熱交換器(例如，室內(nèi)熱交換器)，54是熱源側(cè)熱交換器(例如，室外熱交換器)，55是儲(chǔ)壓器，56、57是本發(fā)明的制冷劑流量控制閥，用制冷劑配管連接成環(huán)狀，構(gòu)成制冷循環(huán)。
60～63是配管連接用螺紋接頭，這些螺紋接頭之間用制冷劑配管連接，這樣，就可把制冷循環(huán)分離成室內(nèi)機(jī)組和室外機(jī)組，可以搭載各種機(jī)器。
在室內(nèi)機(jī)組內(nèi)裝有使用側(cè)熱交換器53、制冷劑流量控制閥57、促進(jìn)使用側(cè)熱交換器53進(jìn)行熱交換的送風(fēng)裝置64，制冷劑流量控制閥57設(shè)置為使得制冷劑從使用側(cè)熱交換器53處流向螺紋接頭63的方向成為圖1所示的制冷劑流動(dòng)方向。
在室外機(jī)組內(nèi)裝有壓縮機(jī)51、與壓縮機(jī)吸入側(cè)(S)連接的儲(chǔ)壓器55、六通切換閥52、制冷劑流量控制閥56、熱源側(cè)熱交器54和為促進(jìn)熱源側(cè)熱交換器進(jìn)行熱交換的送風(fēng)裝置65，制冷劑流量控制閥56設(shè)置為使得制冷劑從六通切換閥處流向螺紋接頭60的方向成為圖1所示的制冷劑流動(dòng)方向。
在六通切換閥52內(nèi)設(shè)置制冷劑通道52a、52b、52c，利用各個(gè)通道之間的不同連接來(lái)改變與六通閥連接的制冷劑配管I1～I(xiàn)6相互之間的連接關(guān)系。六通閥52的通道52a、52b、52c如圖7所示的狀態(tài)時(shí)，從壓縮機(jī)51的排出口(D)排出的壓縮制冷劑按實(shí)線箭頭所指方向流過(guò)制冷循環(huán)，就可由使用側(cè)熱交換器53對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制冷(冷卻運(yùn)轉(zhuǎn))。
從壓縮機(jī)51排出的制冷劑形成依次通過(guò)配管I1、六通閥52的通道52a、配管I2、熱源側(cè)熱交換器54、配管I5、六通閥52的通道52B、配管I6、流量控制閥56、使用側(cè)熱交換器53、制冷劑流量控制閥57、配管I3、六通閥52的通道52c、配管I4、儲(chǔ)壓器55后返回壓縮機(jī)的制冷循環(huán)。此時(shí)，制冷劑流量控制閥56將制冷劑的流量控制在圖5所示的A～C的范圍內(nèi)，制冷劑流量控制閥57成為在圖5所示的D位的全開(kāi)狀態(tài)(制冷劑流過(guò)時(shí)幾乎無(wú)壓力損失)。
此時(shí)，由于電磁開(kāi)關(guān)閥58處于全閉狀態(tài)，因此，從壓縮機(jī)51排出的制冷劑由熱源側(cè)熱交換器54冷凝，被制冷劑流量控制閥56減壓后，在使用側(cè)熱交換器56內(nèi)蒸發(fā)，由使用側(cè)熱交換器進(jìn)行冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，流量控制閥56利用其主軸的上下移動(dòng)來(lái)控制制冷劑流量或制冷劑的減壓量，以便使使用側(cè)熱交換器53內(nèi)的制冷劑的蒸發(fā)溫度、或蒸發(fā)壓力達(dá)到最合適的狀態(tài)。
圖8表示切換圖7的六通閥52的通道由使用側(cè)熱交換器53進(jìn)行加熱運(yùn)轉(zhuǎn)(供暖運(yùn)轉(zhuǎn))時(shí)的制冷循環(huán)的示意圖。在該圖中，與圖7所示的制冷循環(huán)的不同點(diǎn)僅在于六通切換閥52切換到通道52a～52c的位置，其它的構(gòu)成要素與圖7的相同，此處省略說(shuō)明。
在圖8中，六通切換閥52內(nèi)的通道52a、52b、52c處于圖8所示狀態(tài)時(shí)，從壓縮機(jī)51的排出口(D)排出的壓縮制冷劑以虛線箭頭所示方向流過(guò)制冷循環(huán)，就可由使用側(cè)熱交換器53對(duì)進(jìn)行加熱運(yùn)轉(zhuǎn)(供暖運(yùn)轉(zhuǎn))。
從壓縮機(jī)51排出的制冷劑形成依次通過(guò)配管I1、六通閥52的通道52a、配管I6、流量控制閥56、使用側(cè)熱交換器53、制冷劑流量控制閥57、配管I3、六通切換閥52的通道52c、配管I2、熱源側(cè)熱交換器54、配管I5、六通切換閥52的通道52b、配管I4、儲(chǔ)壓器55，后返回壓縮機(jī)的制冷循環(huán)。此時(shí)，制冷劑流量控制閥57將制冷劑的流量控制在圖5所示的A～C的范圍內(nèi)，制冷劑流量控制閥56成為在圖5所示的D位的全開(kāi)狀態(tài)(制冷劑流過(guò)時(shí)幾乎無(wú)壓力損失)。
此時(shí)，由于電磁開(kāi)關(guān)閥58處于全閉狀態(tài)，因此，從壓縮機(jī)51排出的制冷劑由使用側(cè)熱交換器53冷凝，被制冷劑流量控制閥57減壓后，在熱源側(cè)熱交換器56內(nèi)蒸發(fā)，由使用側(cè)熱交換器進(jìn)行供暖運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，流量控制閥57利用其主軸的上下移動(dòng)來(lái)控制制冷劑流量或制冷劑的減壓量，以便使使用側(cè)熱交換器53內(nèi)的制冷劑的蒸發(fā)溫度、或蒸發(fā)壓力達(dá)到最合適的狀態(tài)。
在圖7、圖8中，壓縮機(jī)51停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，保持制冷劑流量控制閥56、57處于全閉狀態(tài)(圖5所示的A位置)，而使電磁開(kāi)關(guān)閥58保持為全開(kāi)狀態(tài)。通過(guò)將制冷劑流量控制閥56、57、電磁開(kāi)關(guān)閥58保持其各自的這種狀態(tài)下，就能夠把室內(nèi)機(jī)組中的使用側(cè)熱交換器53從制冷循環(huán)中分離開(kāi)來(lái)，即使由室內(nèi)機(jī)組產(chǎn)生制冷劑泄漏，也能夠使這種制冷劑的泄漏成為最少。
另外，檢測(cè)出室內(nèi)機(jī)組出現(xiàn)制冷劑泄漏，并使壓縮機(jī)51即刻停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，因電磁開(kāi)關(guān)閥58也處于全開(kāi)狀態(tài)，并通過(guò)減壓器59，平衡了制冷循環(huán)中的制冷劑壓力，所以，高壓制冷劑就不會(huì)導(dǎo)致新的制冷劑泄漏。
因此，通過(guò)在圖7、圖8所示的冷凍循環(huán)中使用圖1所示的制冷劑流量控制閥，相對(duì)于使用側(cè)熱交換器53和熱源側(cè)熱交換器54而言，由于制冷劑總是從同一方向不伴有不必要的壓力損失而流動(dòng)，所以，在使用非共沸混合制冷劑作制冷循環(huán)的工質(zhì)時(shí)，也能夠很容易地設(shè)計(jì)與這種制冷劑的不同的蒸發(fā)溫度相適應(yīng)的熱交換器，另外，即使在混合制冷劑內(nèi)使用有害的或危險(xiǎn)的物質(zhì)，也能夠?qū)⒅评鋭┑男孤┮种圃谧钌俚臓顟B(tài)。
如上所述，本發(fā)明的制冷劑流量控制閥可以使制冷劑流量得到從利用第一制冷劑通道、第二制冷劑通道、第三制冷劑通道的全開(kāi)狀態(tài)到利用第一制冷劑通道、第二制冷劑通道任意地改變制冷劑流量的狀態(tài)。
此外，通過(guò)使閥體與移動(dòng)閥座緊密接觸，能夠堵住第一制冷劑通道～第三制冷劑通道，從而可使制冷劑流量控制閥處于全閉狀態(tài)。
在使用這種結(jié)構(gòu)的制冷劑流量控制閥的制冷裝置中，使用一個(gè)制冷劑流量控制閥就可以從幾乎無(wú)壓力損失的全開(kāi)狀態(tài)到全閉狀態(tài)地控制制冷劑的流動(dòng)，從而可以減少構(gòu)成制冷循環(huán)的閥的數(shù)量。這樣，便可實(shí)現(xiàn)制冷裝置的小型化。
權(quán)利要求
1.一種制冷劑流量控制閥，其特征在于，在同一制冷劑通道內(nèi)相對(duì)于制冷劑的單一流動(dòng)方向，設(shè)置在規(guī)定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)制冷劑流量的結(jié)構(gòu)和在打開(kāi)狀態(tài)下不通過(guò)于該結(jié)構(gòu)而使制冷劑通過(guò)的旁通路。
2.一種使用制冷劑流量控制閥的制冷裝置，該制冷裝置具有由壓縮機(jī)、冷凝器、減壓裝置、蒸發(fā)器構(gòu)成的制冷循環(huán)，其特征在于，在減壓裝置中設(shè)置有相對(duì)于制冷劑的同一通道方向而具有在規(guī)定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)制冷劑流量的結(jié)構(gòu)和在打開(kāi)狀態(tài)下不通過(guò)該結(jié)構(gòu)而使制冷劑通過(guò)的制冷劑通道的制冷劑流量控制閥。
3.一種使用制冷劑流量控制閥的制冷裝置，該冷凍裝置具有制冷劑通道切換裝置，該切換裝置使在冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)在由壓縮機(jī)、熱源側(cè)熱交換器、減壓裝置、使用側(cè)熱交換器構(gòu)成的制冷循環(huán)中使制冷劑依次流過(guò)壓縮機(jī)、熱源側(cè)熱交換器、減壓裝置、使用側(cè)熱交換器，而在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使制冷劑依次流過(guò)壓縮機(jī)、使用側(cè)熱交換器、減壓裝置、熱源側(cè)熱交換器；其特征在于，上述切換裝置切換制冷劑通道，使在熱源側(cè)熱交換器和/或利用側(cè)熱交換器內(nèi)的制冷劑的流動(dòng)方向總是保持為一定，上述減壓裝置具有與使用側(cè)熱交換器的各個(gè)制冷劑配管連接側(cè)連接的第一流量控制閥和第二流量控制閥，第一流量控制閥在冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)調(diào)節(jié)流過(guò)的制冷劑流量，而在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使制冷劑幾乎無(wú)壓力損失地通過(guò)；第二流量控制閥在加熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)調(diào)節(jié)流過(guò)的制冷劑流量，而在冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使制冷劑幾乎無(wú)壓力損失地通過(guò)。
4.一種使用如權(quán)利要求2或3所述的制冷劑流量控制閥的制冷裝置，其特征在于上述流量控制閥由相對(duì)于制冷劑的單一通道方向而設(shè)在二次側(cè)的第一閥座、設(shè)在一次側(cè)的第二閥座、在第二閥座上構(gòu)成的用于調(diào)節(jié)第二制冷劑通道的制冷劑流量的閥體構(gòu)成，同時(shí)，在第二閥座上具有相對(duì)于設(shè)在第一閥座上的第一制冷劑通道相對(duì)地設(shè)置的上述第二制冷劑通道、在第二制冷劑通道的外周側(cè)與第二制冷劑通道相互獨(dú)立地而且設(shè)在與第一閥座的第一制冷劑通道不相對(duì)的位置上的第三制冷劑通道和相對(duì)于制冷劑通道方向前后地驅(qū)動(dòng)第二閥座的結(jié)構(gòu)。
5.一種使用如權(quán)利要求2或3所述的制冷劑流量控制閥的制冷裝置，其特征在于上述流量控制閥具有相對(duì)于制冷劑的單一通道方向而設(shè)在二次側(cè)的第一閥座、設(shè)在第一閥座上的第一制冷劑通道、為了堵住第一制冷劑通道而擠壓住第一閥座上的第二閥座、設(shè)置在第二閥座上的流通面積比第一閥座的第一制冷劑通道小的對(duì)著第一制冷劑通道而設(shè)置的第二制冷劑通道、相對(duì)于制冷劑通道方向可前后使第二制冷劑通道的制冷劑流量改變的閥體、在第二制冷劑通道的外周側(cè)與第二制冷劑通道相互獨(dú)立地而且設(shè)在與第一閥座的第一制冷劑通道不相對(duì)的位置上的第三制冷劑通道、和當(dāng)上述閥體朝使第二制冷劑通道的制冷劑流量增加的方向移動(dòng)指定量以上時(shí)使擠壓第一閥座的第二閥座與第一閥座分離的結(jié)構(gòu)。
6.一種使用如權(quán)利要求2或3所述的制冷劑流量控制閥的制冷裝置，其特征在于上述流量控制閥具有相對(duì)于制冷劑的單一通道方向而設(shè)在二次側(cè)的第一閥座、設(shè)在第一閥座上的第一制冷劑通道、為了堵住第一制冷劑通道而擠壓住第一閥座上的第二閥座、設(shè)置在第二閥座上的流通面積比第一閥座的第一制冷劑通道小的對(duì)著第一制冷劑通道而設(shè)置的第二制冷劑通道、相對(duì)于制冷劑通道方向可前后從全閉狀態(tài)使第二制冷劑通道的制冷劑流量改變的閥體、在第二制冷劑通道的外周側(cè)與第二制冷劑通道相互獨(dú)立地而且設(shè)在與第一閥座的第一制冷劑通道不相對(duì)的位置上的第三制冷劑通道和當(dāng)上述閥體朝使第二制冷劑通道的制冷劑流量增加的方向移動(dòng)指定量以上時(shí)使擠壓在第一閥座的第二閥座與第一閥座分離的結(jié)構(gòu)；在冷凍裝置停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使兩個(gè)流量控制閥處于全閉狀態(tài)。
7.一種制冷劑流量控制閥，其特征在于，該流量控制閥由相對(duì)于制冷劑的單一通道方向而設(shè)在二次側(cè)的第一閥座、設(shè)在一次側(cè)的第二閥座、在第二閥座上構(gòu)成的用于調(diào)節(jié)第二制冷劑通道的制冷劑流量的閥體構(gòu)成，同時(shí)，在第二閥座上具有相對(duì)于設(shè)在第一閥座上的第一制冷劑通道而設(shè)置的上述第二制冷劑通道、在第二制冷劑通道的外周側(cè)與第二制冷劑通道相互獨(dú)立地而且設(shè)在與第一閥座的第一制冷劑通道不相對(duì)的位置上的第三制冷劑通道、和相對(duì)于制冷劑通道方向前后驅(qū)動(dòng)第二閥座的結(jié)構(gòu)。
8.一種使用如權(quán)利要求2或3所述的制冷劑流量控制閥的制冷裝置，其特征在于，上述流量控制閥具有相對(duì)于制冷劑的單一通道方向而設(shè)在二次側(cè)的第一閥座、設(shè)在第一閥座上的第一制冷劑通道、為了堵住第一制冷劑通道而擠壓住第一閥座的第二閥座、設(shè)置在第二閥座上的流通面積比第一閥座的第一制冷劑通道小的對(duì)著第一制冷劑通道而設(shè)置的第二制冷劑通道、相對(duì)于制冷劑通道方向可前后使第二制冷劑通道的制冷劑流量改變的閥體、在第二制冷劑通道的外周側(cè)與第二制冷劑通道相互獨(dú)立地而且設(shè)在與第一閥座的第一制冷劑通道不相對(duì)的位置上的第三制冷劑通道、和當(dāng)上述閥體朝使第二制冷劑通道的制冷劑流量增加的方向移動(dòng)指定量以上時(shí)使擠壓第一閥座的第二閥座與第一閥座分離的結(jié)構(gòu)。
9.一種制冷劑流量控制閥，其特征在于，該流量控制閥具有設(shè)在制冷劑通道中的閥座、調(diào)節(jié)該閥座的第一制冷劑通道的制冷劑流量的第一閥體、調(diào)節(jié)與上述閥座的第一制冷劑通道不同的設(shè)在第一制冷劑通道的外周側(cè)的第二制冷劑通道的制冷劑流量的第二閥體、和當(dāng)?shù)谝婚y體朝使第一制冷劑通道的制冷劑流量增加的方向移動(dòng)規(guī)定量以上時(shí)使第二閥體朝著使第二制冷劑通道的制冷劑量增加的方向移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
由壓縮機(jī)51、熱源側(cè)熱交換器54、減壓裝置56、57、利用側(cè)熱交換器53構(gòu)成的制冷循環(huán)，設(shè)有切換冷劑通道的第一流量控制閥56和第二流量控制閥57，使熱源側(cè)熱交換器54和/或利用側(cè)熱交換器53內(nèi)的制冷劑通道方向保持一定；第一流量控制閥56和第二流量控制閥57與利用側(cè)熱交換器53的制冷劑配管連接側(cè)連接，第一流量控制閥56在冷卻運(yùn)行時(shí)調(diào)節(jié)流過(guò)制冷劑的流量、加熱運(yùn)行時(shí)制冷劑可幾乎無(wú)壓力損失地流過(guò)。
文檔編號(hào)F25B13/00GK1132328SQ9511976
公開(kāi)日1996年10月2日 申請(qǐng)日期1995年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月24日
發(fā)明者永井俊剛 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社